CN101844106B - 一种磷矿风化矿联合分级选矿法 - Google Patents

一种磷矿风化矿联合分级选矿法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磷矿风化矿选矿方法，特别是对胶磷矿风化矿按体积密度差异进行分级浮选的方法。工艺步骤为：本发明①将风化磷矿破碎至80％以上粒径小于0.074mm，调浆至质量浓度为27％～40％，加入分级增效剂；②引入搅拌式浮选机进行浮选分级；③粘附于气泡被浮出的颗粒为轻组份，作为浮选给矿进入轻组份浮选***，底流中排出的颗粒为重组份，作为浮选给矿进入重组份浮选***，分别得到轻组份磷精矿与重组份磷精矿。本选矿方法工艺简单，可分离轻组份，分级效率高、容易操作，易实现工业化生产。

Description

一种磷矿风化矿联合分级选矿法
技术领域
本发明涉及一种磷矿风化矿选矿方法，特别是对胶磷矿风化矿按体积密度差异进行分级浮选的方法。
背景技术
磷矿物是重要的化工原料，其中80％以上用于制取磷肥。随着磷肥需求的不断增长、富矿的逐渐减少，必须对中低品位的磷矿资源加以利用，其中，中低品位风化矿也成为重要的磷资源被开发利用。但由于风化矿在长期的风化作用中使原矿中白云石淋失，在矿石结构中留下大量孔隙结构，从而使原矿体积密度减小、比表面积增大，这些特征会导致风化矿选矿及产品脱水极其困难，且会使湿法磷酸的萃取作业很难。因此，将风化矿中孔隙率高、体积密度小的组份分出单独处理可使风化矿选矿难题得到有效解决。
目前国内外常用的分级设备有：螺旋分级机、水力旋流器、细筛等，每种分级设备在选厂均有应用实例。但这些分级方法的工作原理各有不同，其中筛分是根据物料粒度进行分级，螺旋分级机是根据颗粒在矿浆中沉降速度差异进行分级的，水力旋流器是根据矿浆中颗粒所受离心力不同进行分级的，均不是严格根据体积密度的不同而进行分级的，不能满足浮选工艺对分离轻组份的要求。
发明内容
针对上述现有风化矿选矿技术的不足之处，本发明是提供一种适宜在胶磷矿风化矿中应用的分级浮选方法，其工艺简单，可分离轻组份，分级效率高、容易操作，易实现工业化生产。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明采用以下工艺过程：
①将风化磷矿破碎至80％以上粒径小于0.074mm，使磷矿物充分单体解离，然后调浆至质量浓度为27％～40％，加入酯类和醇类及醇的醛类衍生物混合而成的分级增效剂；
②引入搅拌式浮选机进行浮选分级，使分级增效剂与矿浆充分混合；
③在浮选槽内颗粒与气泡发生碰撞，具有孔隙结构的颗粒亲气性好于其它颗粒，粘附于气泡被浮出作为轻组份，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；未被浮出的颗粒即为重组份，从底流中排出，作为浮选给矿进入重组份浮选***；之后再采用常规浮选法处理，就分别得到轻组份磷精矿与重组份磷精矿。
本发明所述的分级增效剂中包括15wt％～40wt％的酯类组份和余量的醇类及其醛类衍生物组份，其中酯类组份为：
一种或多种通式如下的丁酸与低碳酸生成的酯
Figure GSA00000105646700021
式中，R1为3个碳原子的烷基，R2代表4～8个碳原子的烷基；
醇类及其醛类衍生物组份由异辛醇及其醛类衍生物组成，通式分别为：
(i)异辛醇
R3-OH，
式中，R3代表8个碳原子的烷基；
(ii)异辛醇的醛类衍生物
Figure GSA00000105646700022
式中，R4代表7个碳原子的烷基；
其中异辛醇占该组份总质量的百分比为20％～70％。
分级增效剂的加入量为风化磷矿质量的0.003％～0.007％；搅拌式浮选机的转速为1500r/min～1900r/min，分级浮选的时间为12min～24min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.浮选分级方法是根据体密度差异进行分级，可实现风化矿轻组份与重组份的分离。
2.该分级方法与其他分级方法相比具有分级效率高(可达到90％以上)，容易操作的优势。
3.重组份浮选精矿可作为湿法制肥用磷精矿，由于没有轻组份的干扰重组份精矿具有容易脱水、制磷酸过程中气泡少、后处理容易的优点。
4.轻组份浮选精矿是一种生产普钙的优质磷精矿，精矿中的孔隙结构能够提高肥料中的活性磷含量。
5.容易实现工业化，只需增加少量投资便可在浮选厂原有浮选工艺上得到实现。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
本发明主要包括：磷矿风化矿磨矿步骤1、调整矿浆浓度步骤2、浮选分级3、重组分的浮选步骤4和轻组分的浮选步骤5。
具体实施方式
(1)选择常规机械搅拌式浮选机为分级装置；
(2)将风化磷矿原矿经破碎、磨矿，磨矿细度一般为-0.074mm≥80％，使磷矿物充分单体解离，控制矿浆浓度为27％～40％；
(3)将步骤(2)的矿浆引入矿化槽内，加入占风化磷矿质量0.003％～0.007％的分级增效剂，使之与矿浆充分混合；
(4)将步骤(3)的所得物引入(1)所述的浮选机中，采用常规浮选操作方式进行浮选分级作业，浮选机的转速为1500r/min～1900r/min，分级浮选的时间为12min～24min；
(5)矿浆给入分级主机槽式浮选机内，在浮选槽内颗粒与气泡发生碰撞，具有孔隙结构的颗粒亲气性好于其它颗粒，进而易于粘附于气泡上被带到泡沫层，最终被浮出，浮出的颗粒即为轻组份，体积密度较原矿的下降幅度一般＞0.5g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；
(6)未被浮出的颗粒即为重组份，体积密度较原矿的提高幅度一般≥0.1g/cm3，由浮选机底流排出，作为浮选给矿进入重组份浮选***；
(7)将步骤(5)和步骤(6)的所得物分别引入各自浮选***中，采用常规浮选法处理即可得到磷精矿，即轻组份磷精矿与重组份磷精矿。
以下所述实施例详细地说明了本发明。在这些实施例中，除有特殊说明，所有百分含量均为质量百分数。
实施例1
云南安宁某矿区矿样，原矿P2O5品位23.51％，MgO含量0.32％，入选原矿体积密度为2.49g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占86％，磨矿浓度30wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量48g/t。分级用浮选机转速控制在1900r/min左右。分级时间24min。轻组份产率29.21％，体积密度1.86g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正浮选流程处理后，轻组份磷精矿P2O5品位28.08％，MgO含量0.97％，综合产率20.91％，P2O5综合回收率24.97％。重组份产率70.79％，体积密度2.75g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位31.83％，MgO含量0.66％，综合产率44.74％，P2O5综合回收率60.57％。
实施例2
矿样同实施例1，即原矿P2O5品位23.51％，MgO含量0.32％，入选原矿体积密度为2.49g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占86％，磨矿浓度40wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量30g/t。分级用浮选机转速控制在1750r/min左右。分级时间12min。轻组份产率29.30％，体积密度1.86g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正浮选流程处理后，轻组份磷精矿P2O5品位28.15％，MgO含量0.93％，综合产率20.95％，P2O5综合回收率25.08％。重组份产率70.70％，体积密度2.75g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位31.90％，MgO含量0.61％，综合产率44.64％，P2O5综合回收率60.57％。
实施例3
云南安宁某矿区矿样，原矿P2O5品位23.02％，MgO含量0.87％，入选原矿体积密度为2.60g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占84％，磨矿浓度27wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量50g/t。分级用浮选机转速控制在1750r/min左右。分级时间18min。轻组份产率20.00％，体积密度2.08g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正浮选流程处理后，轻组份磷精矿P2O5品位29.17％，MgO含量1.13％，综合产率13.36％，P2O5综合回收率16.93％。重组份产率80.00％，体积密度2.73g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位30.79％，MgO含量0.26％，综合产率50.30％，P2O5综合回收率67.28％。
实施例4
矿样同实施例3，即原矿P2O5品位23.02％，MgO含量0.87％，入选原矿体积密度为2.60g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占84％，磨矿浓度35wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量43g/t。分级用浮选机转速控制在1675r/min左右。分级时间12min。轻组份产率19.77％，体积密度2.03g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正浮选流程处理后，轻组份磷精矿P2O5品位29.30％，MgO含量1.06％，综合产率13.26％，P2O5综合回收率16.88％。重组份产率80.23％，体积密度2.74g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位30.70％，MgO含量0.31％，综合产率50.53％，P2O5综合回收率67.39％。
实施例5
云南海口某矿区矿样，原矿P2O5品位22.50％，MgO含量2.28％，入选原矿体积密度为2.67g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占82％，磨矿浓度27wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量60g/t。分级用浮选机转速控制在1500r/min左右。分级时间24min。轻组份产率13.15％，体积密度1.98g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正反浮选处理后，轻组份磷精矿P2O5品位28.40％，MgO含量1.20％，综合产率9.09％，P2O5综合回收率11.47％％。重组份产率86.85％，体积密度2.78g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位31.50％，MgO含量0.37％，综合产率52.28％，P2O5综合回收率73.19％。
实施例6
矿样同实施例5，即原矿P2O5品位22.50％，MgO含量2.28％，入选原矿体积密度为2.67g/cm3。流程采用联合分级选矿工艺：磨矿细度为-0.074mm占82％，磨矿浓度40wt％，分选温度为常温。分级增效剂用量70g/t。分级用浮选机转速控制在1750r/min左右。分级时间12min。轻组份产率13.10％，体积密度2.01g/cm3，作为浮选给矿进入轻组份浮选***；经正反浮选处理后，轻组份磷精矿P2O5品位28.29％，MgO含量1.24％，综合产率8.97％，P2O5综合回收率11.28％。重组份产率86.90％，体积密度2.77g/cm3，作为浮选给矿进入重组份浮选***；经正反浮选流程处理后，重组份磷精矿P2O5品位31.39％，MgO含量0.45％，综合产率53.15％，P2O5综合回收率74.15％。

Claims (2)

1.一种磷矿风化矿联合分级选矿法，其特征是工艺步骤为：
①将风化磷矿破碎至80%以上粒径小于0.074mm，调浆至质量浓度为27%～40%，加入酯类和醇类及醇的醛类衍生物混合而成的分级增效剂；
②引入搅拌式浮选机进行浮选分级；
③粘附于气泡被浮出的颗粒为轻组份，作为浮选给矿进入轻组份浮选***，底流中排出的颗粒为重组份，作为浮选给矿进入重组份浮选***，分别得到轻组份磷精矿与重组份磷精矿；
④分级增效剂中包括15wt%～40wt%的酯类组份和余量的醇类及其醛类衍生物组份，其中酯类组份为：
一种或多种通式如下的丁酸与低碳酸生成的酯
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
式中， R1为3个碳原子的烷基， R2代表4～8个碳原子的烷基；
醇类及其醛类衍生物组份由异辛醇及其醛类衍生物组成，通式分别为：
（Ⅰ）异辛醇
   R3―OH，
式中， R3代表8个碳原子的烷基；
（Ⅱ）异辛醇的醛类衍生物
   
Figure 372845DEST_PATH_IMAGE002
，
式中， R4代表7个碳原子的烷基；
其中异辛醇占该组份总质量的百分比为20%～70%。
2.根据权利要求1所述的磷矿风化矿联合分级选矿法，其特征是：分级增效剂的加入量为风化磷矿质量的0.003%～0.007%；搅拌式浮选机的转速为1500r/min～1900r/min，分级浮选的时间为12min～24min。
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