低品位磷礦浮選工藝研究

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摘要:采用反浮選流程探索了貴州織金低品位磷礦浮選工藝條件。試驗篩選出NECP6號藥劑為最佳捕收劑，研究了捕收劑用量、磨礦時間、抑制劑用量等對浮選效果的影響，結(jié)果表明:當(dāng)NECP6號藥劑用量為2．8kg/t、磨礦時間為25min、以硫酸和磷酸作抑制劑且用量分別為6．5kg/t和24kg/t、浮選5min時，浮選效果最佳，經(jīng)過1粗1精選別后，得到精礦品位為20．58%、回收率為81．30%、尾礦品位為4．25%的較好分選指標(biāo)。

關(guān)鍵詞:低品位磷礦;反浮選;稀土;高效捕收劑;貴州織金

0引言

貴州織金磷礦因含有稀土元素而價值倍增，雖然其稀土含量較低，且選冶技術(shù)難度高未被允許開采，但其含稀土磷礦儲量大、種類多，有非常大的經(jīng)濟(jì)潛力?？椊鹆椎V的成分以碳氟磷灰石為主，大多是以非晶質(zhì)、隱晶質(zhì)及膠磷礦等替代物構(gòu)成的生物碎屑和內(nèi)碎屑存在礦物，脈石礦物成分主要是白云石，其次為方解石、重晶石、石英、黏土礦物、黃鐵礦、褐鐵礦及有機質(zhì)碳等，且礦物與礦物之間呈細(xì)粒均勻嵌布形態(tài)，粒度一般為0．05～0．1mm。因此該礦石必須細(xì)磨，屬難選礦石［1-4］。根據(jù)該資源的特點，目前主要采用浮選法尋找適合該礦石的新型高效捕收劑，如在對織金磷礦的反浮選實驗中取得良好效果的WF-02［5］、EM-LS-01［6］等新型捕收劑。在浮選理論上也進(jìn)行了較為深入的研究［7］，但目前這些研究成果因經(jīng)濟(jì)性制約尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)［8-10］?；诖?，本文對該低品位磷礦開展浮選工藝研究，以期獲得經(jīng)濟(jì)合理的浮選方法。

1試驗

1．1試驗礦樣

礦樣由貴州地礦局地質(zhì)實驗中心在織金磷礦采集后配制而成。

1．2試驗方法

稱取225g原礦，進(jìn)行一定時間的濕磨后，立即轉(zhuǎn)移至浮選槽內(nèi)攪拌，硫酸和磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為10%，用量分別為44、133L/t原礦，反應(yīng)2min后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的NECP6號捕收劑，用量為124L/t原礦，刮泡5min。

2結(jié)果與討論

本試驗探討了影響浮選效果的主要因素，采用1次粗選方式進(jìn)行。

2．1捕收劑篩選

試驗將5種捕收劑:DKL-3、NECP5號、NECP6號、PL-3、WF-01，分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的溶液，按照1．2的試驗方法進(jìn)行浮選試驗。由表2可知，5種捕收劑對低品位磷礦均有一定的捕收能力，其中NECP6號捕收劑浮選結(jié)果精礦品位最高、回收率最高、尾礦品位最低，因此選擇NECP6號捕收劑作為后續(xù)試驗的捕收劑。

2．2捕收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對浮選效果的影響

設(shè)置NECP6號捕收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．5%、1．0%、1．5%、2．0%、2．5%，采用1．2的試驗方法，結(jié)果見圖2。由圖2可知，隨著捕收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0．5%增加到2．5%，精礦品位緩慢增加，變化不大。在捕收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．5%～2．5%時，精礦品位為12%左右，尾礦品位為4．8%左右，基本無變化，因此選擇捕收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2．0%。設(shè)置NECP6號捕收劑用量為1．9、2．1、2．3、2．5、2．7kg/t，采用1．2的試驗方法。由圖3可知，隨著NECP6號捕收劑用量的逐漸增加，精礦品位總體呈上升趨勢，而尾礦品位總體呈下降趨勢。當(dāng)捕收劑用量超過2．3kg/t后，精礦、尾礦品位變化均不大，因此確定NECP6號捕收劑用量為2．5kg/t。

2．3磨礦時間對浮選效果的影響

由圖4可知，當(dāng)磨礦時間從20min增加至25min時，精礦品位有所增加;超過25min后，隨著磨礦時間的增加，精礦品位持續(xù)下降，但尾礦品位則不斷上升，說明在磨礦過程中產(chǎn)生了過磨現(xiàn)象，磨礦時間過長導(dǎo)致浮選效果不理想。因此，設(shè)置磨礦時間為25min。

2．4硫酸用量對浮選效果的影響

硫酸用量對浮選效果的影響見圖5。由圖5可知，在硫酸用量為6．5kg/t時，精礦品位最高，尾礦品位最低，故確定合適的硫酸用量為6．5硫酸用量過大會導(dǎo)致浮選效果變差，其原因可能是硫酸用量過大，導(dǎo)致白云石、方解石溶解度增大，溶液中鈣離子濃度增加，使其在氟磷灰石表面的吸附量增加，從而增加了對捕收劑的吸附，使氟磷灰石上浮量增加。

2．5磷酸用量對浮選效果的影響

磷酸用量對浮選效果的影響見圖6。由圖6可知，隨著磷酸用量的增加，精礦品位呈上升趨勢，尾礦品位先下降后很快趨于平緩。磷酸用量超過24kg/t后，精礦品位增加不大，尾礦品位則稍有上升，故磷酸用量選擇24kg/t比較合適。

2．6精選試驗

在以上確定的最佳試驗條件下，進(jìn)行1粗1精選別，稱取試驗礦樣450g，按照試驗方法1．2進(jìn)行試驗。上述試驗中所用藥劑用量加倍，結(jié)果顯示精礦品位升至20．58%，回收率為81．30%，一次粗選尾礦品位降至4．25%。

3結(jié)語

a．低品位磷礦采用NECP6號捕收劑，采用反浮選工藝，經(jīng)1粗1精流程，精礦品位達(dá)到20．58%、回收率為81．30%，浮選效果較好。一次粗選尾礦品位降至4．25%，已無掃選必要。b．雖然精礦品位未達(dá)到目前的工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到其原礦品位較低，結(jié)果還是相對理想的，實際生產(chǎn)中可將精選精礦與其他品位較高的磷礦混合后一起選別，以提高資源利用率。

作者:張生 楊祥 劉沖 張必武 陸紅軍 陳文祥 單位:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)材料與化學(xué)學(xué)院 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實驗室