CN107309075A - 胶磷矿选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于选矿技术领域,具体涉及一种胶磷矿选矿方法。针对现有的胶磷矿选矿方法流程复杂,生产成本高,选矿效果不好等问题,本发明提供一种胶磷矿选矿方法,包括胶磷矿制浆、胶磷矿矿浆分级、细粒级矿浆浮选、精矿浆固液分离等步骤,本发明主要是通过控制胶磷矿的磨矿粒度,分离粗粒级矿浆和细粒级矿浆,粗粒级矿浆不做浮选处理,仅对细粒级矿浆进行浮选,节约浮选药剂使用量,减少浮选流程,浮选成本更低。本发明选矿方法操作简单,设备要求不高,适宜推广使用。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域,具体涉及一种胶磷矿选矿方法。
背景技术
随着我国磷肥工业的高速发展,磷矿的开采量急剧增加,富矿资源越来越匮乏,我国将进入大规模开发利用中低品位磷矿时代。中低品位磷矿按照脉石种类不同可分为碳酸盐磷矿和硅酸盐磷矿。碳酸盐磷矿的选矿工艺成熟,一般以磷酸或硫酸作为抑制剂,以饱和脂肪酸皂为捕收剂,采用反选流程进行选矿。
硅酸盐类磷矿多为胶磷矿,有用矿物颗粒细、矿物嵌布紧密、有害杂质较多,杂质以石英和硅铝酸盐为主,还有少量含铁矿物。硅酸盐类磷矿的选矿一般采用正浮选流程,即在碱性环境中,以水玻璃作为硅酸盐抑制剂。但因硅酸盐类磷矿磨的很细,一般过200目筛大于80%,过细的粒度会导致部分硬度较低的脉石过磨,造成泥化程度升高,分选环境恶化,使浮选过程受到干扰。传统浮选设备在处理硅酸盐类磷矿时,捕收剂和抑制剂用量大幅升高,同时浮选流程结构冗长、浮选成本高,经济性差。若磷矿磨的过粗,在正选过程中,较粗的有用矿物胶磷矿可浮性差,基本不上浮,留在粗选和扫选槽内最终进入浮选尾矿,导致选矿收率低无法满足经济预期。
发明内容
本发明要解决的技术问题为:现有的胶磷矿选矿方法流程复杂,生产成本高,选矿效果不好等问题。
本发明解决技术问题的技术方案为:提供一种胶磷矿选矿方法。该方法包括以下步骤:
a、胶磷矿制浆
将胶磷矿加水磨细至74μm以下的占35~50%,制得矿浆;
b、胶磷矿矿浆分级
将步骤a所得矿浆进行分级,得到粒径≥74μm的粗粒级矿浆和粒径<74μm的细粒级矿浆;
c、细粒级矿浆浮选
将步骤b得到的细粒级矿浆进行粗选,粗选得到的精矿A,将精矿A再进行2-3次精选得到精矿B,精矿B经反浮选得到精矿C;
粗选得到的尾矿进行扫选,扫选得到精矿D返回选矿***与细粒级矿浆混合,再进行粗选;
d、精矿浆固液分离
将步骤b得到的粗粒级矿浆与步骤c得到的精矿C合并,进行固液分离,得到产品磷精矿。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤a中所述的加水比例为每吨胶磷矿加水470~610千克。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤a中所述矿浆含水率为32~38%。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤a中所述的胶磷矿主要成分为磷灰石,还包括白云石、蒙脱石、叶腊石、伊利石或三水铝石中的至少一种。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤b中所述的分级采用水流旋流分级机进行,分级机采用海王牌FX系列螺旋线进料旋流器。
进一步的,上述胶磷矿选矿方法中,步骤b中所述的水流旋流分级机选用螺旋线进料体旋流器,分离粒度74~150μm。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述细粒级矿浆中粒径小于74μm的矿为90~97wt%。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述细粒级矿浆含水率为40~70%,加水调浆到矿质量浓度为20~35%。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述粗选、扫选和精选的药剂均为碳酸钠、水玻璃和脂肪酸皂,其中碳酸钠为pH值调整剂和泥质分散剂,水玻璃为抑制剂,脂肪酸皂为捕收剂。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述浮选药剂的添加量为:每吨细粒级矿浆中加入碳酸钠2~6kg,水玻璃1~5kg,脂肪酸皂0.8~3.5kg。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述浮选温度为18~40℃,浮选时鼓泡用空气,充气量为200~600L/h,浮选时间为8~15min。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤c中所述粗选后还包括对粗选的尾矿进行扫选的步骤。
进一步的,上述胶磷矿选矿方法中,所述扫选得到精矿D返回步骤b与细粒级矿浆混合,再进行粗选。
其中,上述胶磷矿选矿方法中,步骤d中所述的固液分离采用压滤的方式,压滤压力≤0.6MPa,压滤后风干2~3min。
本发明的有益效果为:本发明提供了一种简便快捷的胶磷矿选矿方法,通过控制胶磷矿的磨矿粒度,分离粗粒级矿浆和细粒级矿浆,粗粒级矿浆不做浮选处理,仅对细粒级矿浆进行浮选,节约浮选药剂使用量,减少浮选流程,浮选成本更低。本发明选矿方法操作简单,设备要求不高,适宜推广使用。
具体实施方式
本发明提供了一种胶磷矿选矿方法,包括以下步骤:
a、胶磷矿制浆
将胶磷矿加水磨细至74μm以下的占35~50%,制得矿浆,矿浆含水率32~38%;
b、胶磷矿矿浆分级
将步骤a所得矿浆进行分级,得到粒径≥74μm的粗粒级矿浆和粒径<74μm的细粒级矿浆;所述细粒级矿浆含水率为40~70%,加水调浆到矿质量浓度为20~35%;
c、细粒级矿浆浮选
将步骤b得到的细粒级矿浆进行粗选,粗选得到的精矿A经反浮选得到精矿B,精矿B再进行2-3次精选,得到精矿C;所述粗选、反浮选和精选的药剂均为碳酸钠、水玻璃和脂肪酸皂,其中碳酸钠为pH值调整剂和泥质分散剂,水玻璃为抑制剂,脂肪酸皂为捕收剂;每吨细粒级矿浆中加入碳酸钠2~6kg,水玻璃1~5kg,脂肪酸皂0.8~3.5kg;浮选温度为18~40℃,浮选时鼓泡用空气,充气量为200~600L/h,浮选时间为8~15min;
粗选得到的尾矿进行扫选,扫选得到精矿D返回步骤b与细粒级矿浆混合,再进行粗选;
d、精矿浆固液分离
将步骤b得到的粗粒级矿浆与步骤c得到的精矿C合并,进行固液分离,得到磷矿。
胶磷矿是一种硅酸盐类磷矿,主要成分为磷灰石,还含有白云石、蒙脱石、叶腊石、伊利石或三水铝石等脉石成分。所述的选矿,则是从胶磷矿中选出有用成分磷灰石的过程。传统浮选胶磷矿时,浮选流程长,药剂使用多,浮选效果差。
本发明的关键在于控制磨矿后的矿物粒径,胶磷矿中有用矿物为磷灰石,脉石为碳酸盐、硅铝酸盐和石英等成分。磷灰石与脉石的硬度差异大,莫氏硬度分别为磷灰石5、蒙脱石2.0~2.5、叶腊石1.0~1.5、伊利石2.0~3.0、三水铝石2.0~2.5、白云石3.0~4.0。因此,磷灰石相对难磨,磨碎后粗粒级产品中磷灰石相对富集。本发明通过大量的试验研究,才发现当74μm以下的占35~50%时,胶磷矿中的磷灰石与脉石能够更好的分离,若磨得太细,会造成硬度低的脉石过磨,浮选指标恶化,浮选效果差;若磨得过粗,又不能使磷矿和脉石解离开,浮选效果也不好,都会降低精矿产率,增加浮选负担。
本发明的选矿方法可用于选别脉石硬度较低的中品位硅钙质胶磷矿,由于磷矿石磨细粒度较现有水平粗,提高了磨矿能力,减少了磨矿成本。磨矿后的矿浆采用旋流分离得到粗粒级和细粒级的矿浆,粗粒级精矿主要成分即为磷灰石,不再进行进一步浮选,降低了浮选作业的处理量,节约了浮选成本。同时经过旋流分级得到的细矿浆粒度稳定,矿物过磨现象少,有利于浮选作业的稳定和减少浮选药剂消耗,缓解了正浮选过程中药剂用量大、浮选泡沫发粘等缺点。
采用本发明的选矿方法,能够有效地降低胶磷矿中白云石和硅铝酸盐等杂质,提高磷矿质量,降低了磷酸生产的难度,磷精矿粒度粗,降低了固液分离的难度,可以较容易含水率低于10%的松散磷精矿,方便磷精矿的转运和长途运输,提高选矿企业适应多变市场的能力。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明,但不表示将本发明保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1采用本发明方法浮选胶磷矿
实施例1所用的胶磷矿选自贵州福泉某矿区硅钙质磷矿综合矿样1,其主要化学成分如下表1所示:
表1胶磷矿成分表
指标名称 | P2O5 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | MgO |
含量(%) | 27.93 | 1.89 | 2.95 | 13.51 | 1.68 |
采用本发明方法进行选矿,具体操作过程如下:
将胶磷磨碎至细度为74μm以下的占35%,采用250μm筛和74μm筛筛分分级,-74μm粒级进行浮选,得到精矿2,-250μm+74μm粒级为精矿1,精矿1与精矿2合并为合格精矿,+250μm粒级返回磨矿再磨。
细粒级浮选使用的药剂和用量:塔尔油皂1.2~2.5kg/t.原矿,碳酸钠2~6kg/t.原矿、水玻璃1~5kg/t.原矿,磷酸7~15kg/t.原矿,硬脂酸皂0.3~1.5kg/t.原矿。
细粒级浮选采用的流程:正浮选采用一粗一扫两精,粗选泡沫进行精选,扫选泡沫返回粗选,扫选尾矿为尾矿1;精选循环为两次精选后精矿进行反选,精选的尾矿返回粗选,反选采用一次浮选,不进行扫选和精选,反选产出精矿即为精矿2,反选产出尾矿即为尾矿2,尾矿1和尾矿2合并为最终尾矿。
实施例1选矿后得到的磷矿成分如下2所示。
表2选矿后得到的磷精矿
实施例1中,选矿后的磷精矿P2O5含量为33.60%,产率达到77.83%,P2O5回收率为93.70%(磷精矿中五氧化二磷(P2O5)的质量与入选磷矿石中五氧化二磷(P2O5)的质量的百分比,计算方法为:回收率(ε)=γ×β/α×100%,式中:γ:磷精矿产率(%),是指精矿产量与入选矿石量的质量百分比;β:精矿中P2O5的品位(%);α:原矿中P2O5的品位(%))。
实施例2采用本发明方法浮选胶磷矿
贵州瓮安某矿区硅钙质磷矿综合矿样2,其主要化学成分如下表3所示。
表3胶磷矿成分表
指标名称 | P2O5 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | MgO |
含量(%) | 25.88 | 1.64 | 3.57 | 19.72 | 1.98 |
流程为:磨矿至细度为-74μm占38%,采用250μm筛和74μm筛筛分分级,-74μm粒级进行浮选,得到精矿2,-250μm+74μm粒级为精矿1,精矿1与精矿2合并为合格精矿,+250μm粒级返回磨矿再磨。
细粒级浮选使用的药剂和用量:塔尔油皂1.2~2.5kg/t.原矿,碳酸钠2~6kg/t.原矿、水玻璃1~5kg/t.原矿,磷酸7~15kg/t.原矿,硬脂酸皂0.3~1.5kg/t.原矿。
细粒级浮选采用的流程:正浮选采用一粗一扫两精,粗选泡沫进行精选,扫选泡沫返回粗选,扫选尾矿为尾矿1;精选循环为两次精选后精矿进行反选,精选的尾矿返回粗选,反选采用一次浮选,不进行扫选和精选,反选产出精矿即为精矿2,反选产出尾矿即为尾矿2,尾矿1和尾矿2合并为最终尾矿。
选矿脱镁脱硅闭路结果见下表4所示:
表4选矿后得到的磷精矿
实施例2中,选矿后的磷矿P2O5含量为33.21%,产率达到69.28%,P2O5回收率为88.87%。
实施例3采用本发明方法浮选胶磷矿
贵州瓮安某矿区硅钙质磷矿综合矿样3,其主要化学成分如下表5所示:
表5胶磷矿成分表
指标名称 | P2O5 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | MgO |
含量(%) | 23.67 | 1.38 | 3.23 | 25.72 | 1.74 |
流程为:磨矿至细度为-74μm占42%,采用250μm筛和74μm筛筛分分级,-74μm粒级进行浮选,得到精矿2,-250μm+74μm粒级为精矿1,精矿1与精矿2合并为合格精矿,+250μm粒级返回磨矿再磨。
细粒级浮选使用的药剂和用量:塔尔油皂1.2~2.5kg/t.原矿,碳酸钠2~6kg/t.原矿、水玻璃1~5kg/t.原矿,磷酸7~15kg/t.原矿,硬脂酸皂0.3~1.5kg/t.原矿。
细粒级浮选采用的流程:正浮选采用一粗一扫两精,粗选泡沫进行精选,扫选泡沫返回粗选,扫选尾矿为尾矿1;精选循环为两次精选后精矿进行反选,精选的尾矿返回粗选,反选采用一次浮选,不进行扫选和精选,反选产出精矿即为精矿2,反选产出尾矿即为尾矿2,尾矿1和尾矿2合并为最终尾矿。
选矿脱镁脱硅闭路结果见下表6所示:
表6选矿后得到的磷精矿
实施例3中,选矿后的磷矿P2O5含量为32.40%,产率达到63.07%,P2O5回收率为86.37%。
对比例4采用常规正反浮选方法浮选胶磷矿的对比例
本对比例中胶磷矿采用实施例2的胶磷矿,即贵州瓮安某矿区硅钙质磷矿综合矿样2。
流程为:磨矿至细度为-74μm占92%,选矿流程为:正浮选采用一粗一扫两精,粗选泡沫进行精选,扫选泡沫返回粗选,扫选尾矿为尾矿1;精选循环为两次精选后精矿进行反选,精选的尾矿返回粗选,反选采用一次浮选,不进行扫选和精选,反选产出精矿即为产品磷精矿,反选产出尾矿即为尾矿2,尾矿1和尾矿2合并为最终尾矿。
浮选使用的药剂和用量:塔尔油皂4.0~4.5kg/t.原矿,碳酸钠10~12kg/t.原矿、水玻璃8~12kg/t.原矿,磷酸15~20kg/t.原矿,硬脂酸皂0.8~2.0kg/t.原矿。
选矿脱镁脱硅闭路结果见下表7所示:
表7选矿后得到的磷精矿
由对比例4的结果可知:选矿后的磷精矿P2O5含量为31.14%,产率达到70.48%,P2O5回收率为84.80%。
与实施例2相比,当磨矿粒度过细时,磷精矿P2O5含量由33.21%降低到31.14%,下降2.07%;磷精矿产率由69.28%上升到70.48%,升高1.20%,P2O5回收率为由88.87%降低到84.80%,下降4.07%。
Claims (10)
1.胶磷矿选矿方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、胶磷矿制浆
将胶磷矿加水磨细至74μm以下的占35~50%,制得矿浆;
b、胶磷矿矿浆分级
将步骤a所得矿浆进行分级,得到粒径≥74μm的粗粒级矿浆和粒径<74μm的细粒级矿浆;
c、细粒级矿浆浮选
将步骤b得到的细粒级矿浆进行粗选,粗选得到的精矿A,将精矿A再进行2-3次精选得到精矿B,精矿B经反浮选得到精矿C;
粗选得到的尾矿进行扫选,扫选得到精矿D返回选矿***与细粒级矿浆混合,再进行粗选;
d、精矿浆固液分离
将步骤b得到的粗粒级矿浆与步骤c得到的精矿C合并,进行固液分离,得到产品磷精矿。
2.根据权利要求1所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤a中所述的胶磷矿主要成分为磷灰石,还包括白云石、蒙脱石、叶腊石、伊利石或三水铝石中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤a中所述矿浆含水率为32~38%。
4.根据权利要求1~3任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤c中所述细粒级矿浆含水率为40~70%,加水调浆到矿质量浓度为20~35%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤c中所述粗选、扫选和精选的药剂均为碳酸钠、水玻璃和脂肪酸皂。
6.根据权利要求1~5任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:每吨细粒级矿浆中加入碳酸钠2~6kg,水玻璃1~5kg,脂肪酸皂0.8~3.5kg。
7.根据权利要求1~6任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤c中所述浮选温度为18~40℃,浮选时鼓泡用空气,充气量为200~600L/h,浮选时间为8~15min。
8.根据权利要求1~7任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:,步骤c中所述粗选后还包括对粗选的尾矿进行扫选的步骤。
9.根据权利要求1~8任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:所述扫选得到精矿D返回步骤b与细粒级矿浆混合,再进行粗选。
10.根据权利要求1~9任一项所述的胶磷矿选矿方法,其特征在于:步骤d中所述的固液分离采用压滤的方式,压滤压力≤0.6MPa,压滤后风干2~3min。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171103 |
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