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