CN110369121A - 磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磷矿石正浮选作业前增设筛分‑重选工艺预先回收磷的方法。其技术方案是：将磷矿浆在正浮选作业前给入振网筛进行分级，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入三段螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，获得磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，获得磷精矿III和扫选尾矿，扫选尾矿给入三段扫选，获得磷精矿IV和重选尾矿，将重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后获得浓密溢流和浓密底流，浓密底流给入正浮选作业进行正浮选，浓密溢流作为循环水，将磷精矿I、磷精矿II、磷精矿III和磷精矿IV合并后得到重选精矿。本工艺的优点是在正浮选作业前预先回收磷矿石中大部分磷，有效地减少正浮选作业处理量，可显著降低正浮选生产成本。

Description

磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺

技术领域

本发明属于磷矿选矿技术领域，具体涉及一种磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺。

背景技术

我国磷矿资源储量丰富，但P₂O₅平均品位仅为17.0%左右，呈现中低品位矿多、富矿少的特点。随着磷化工行业的发展，富矿储量正在迅速耗尽，促使人们研究利用储量最为丰富的硅质及硅酸盐型和混合型两种工业类型的中低品位磷矿。作为提高磷矿石P₂O₅品位的主要技术，正浮选工艺以及由正浮选与反浮选组成的正反浮选工艺是脱除硅质及硅酸盐脉石效率较高的方法，然而，正浮选作业面临着泡沫产品输送量大、试剂消耗高、成本高和回水处理难度大的挑战，因此未能获得广泛的工业应用。磷矿重选具有绿色环保、成本低的优点，当前在中低品位磷矿选矿实践中主要采用重介质选矿和擦洗脱泥工艺。

“一种高倍半胶磷矿螺旋溜槽重浮联合工艺”（CN10945389A）专利技术，公开了一种重浮联合选矿方法，其中重选工艺采用螺旋溜槽选矿机作为重选设备，原矿经重选后得到重选精矿和重选尾矿，然后再分别对这两个产品进行浮选处理。该法中的重选工艺仅包含一次粗选作业，对给矿要求较高，产品品质波动较大。

“一种中低品位胶磷矿重浮联合分选方法”（CN105880032A）专利技术，也公开了一种螺旋溜槽重选与浮选组成的联合工艺，特别之处是重选采用的螺旋溜槽为“一种硫酸渣分离提纯分选设备”。该法同样存在产品品质波动较大的缺点。

杨茂椿（杨茂椿.海口中低品位胶磷矿重浮联合流程试验研究[J]云南冶金，1998（1））在云南海口中低品位磷矿选矿试验研究中，提出了复合旋流器粗选、螺旋溜槽精选、重选中矿再磨后与重选尾矿合并进入正反浮选的重浮联合工艺，其中重选工艺包括复合旋流器粗选、螺旋溜槽三次精选流程，重选中矿需要再磨才能给入浮选作业，流程较长且操控难度较大。

丁海涛等（丁海涛，刘志红．沉积型硅钙质磷矿石重选预先富集试验研究[J].贵州化工，2013，38(03)：3-5.）在对某沉积型硅钙质磷矿石选矿试验中，采用螺旋溜槽重选取得了较好的技术指标，然而此方法所处理的矿石在给矿细度为-0.074mm粒级占35%时，胶磷矿单体解离度已经73.80%，胶磷矿单体粒径较粗且较易解离，该法不具有普适性。

发明内容

本发明的目的是提供一种在正浮选作业前，增设筛分-重选工艺处理给矿，可预先回收给矿中大部分P₂O₅，实现大幅减少正浮选作业处理量的磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：将P₂O₅品位18.0~27.5wt%，MgO含量0.8~3.0wt%，Al₂O₃含量2.5~5.5wt%，粒径小于0.074mm占45~85wt%，浓度为15~35wt%的磷矿浆在浮选作业前给入振网筛进行分级，振网筛筛孔范围为0.08~0.15mm，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入三段螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，得到磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，得到磷精矿III和扫选尾矿，扫选尾矿给入三段扫选，得到磷精矿IV和重选尾矿，将重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后，浓度为25~50wt%的浓密底流给入正浮选作业进行浮选，将磷精矿I、磷精矿II、磷精矿III和磷精矿IV合并得到重选精矿。

所述三段螺旋溜槽重选工艺，一段粗选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.40~0.45，二段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.36~0.40，三段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.32~0.36。

若所述精矿I、精矿II和精矿III合计的P₂O₅回收率小于等于60%，则将扫选尾矿给入三段扫选，若所述精矿I、精矿II和精矿III合计的P₂O₅回收率大于60%，则将扫选尾矿作为重选尾矿直接给入浓密机浓缩。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：

1、磷矿石中磷灰石相对于硅酸盐矿物的可磨性要差，因此磷矿浆中磷灰石颗粒粒度分布相对较粗，而硅酸盐矿物颗粒粒度分布相对较细，可见选矿的难点是细粒级磷灰石与硅酸盐矿物的分离。在三段螺旋溜槽流程中，前两段螺旋溜槽重选起到的作用是预先回收磷矿浆中粗粒级磷灰石并为第三段螺旋溜槽创造条件，使得第三段可以专注于保证较高的分选效率。第三段螺旋溜槽的u/D=0.32~0.36，溜槽槽面平缓、槽面流体流速低、流膜薄、流型趋于层流，更适合在微细粒分选中应用。

2、采用三段螺旋溜槽，逐渐减小螺旋溜槽u/D值，分选效率和流程稳定性均能得到有效保证。减小u/D值可以提高颗粒在螺旋溜槽槽面径向分布函数对密度的敏感度，即提高低密度差颗粒之间的分选效率。然而在仅有一段重选或仅采用一种规格的螺旋溜槽的选矿工艺中，为了避免较大颗粒磷灰石在槽面发生运动停滞而影响分选过程的稳定性，螺旋溜槽的u/D值一般选的较大，分选效率得不到保证。采用三段螺旋溜槽流程，逐级减小螺旋溜槽的u/D值，既可以保证了分选效率又能保证分选过程的顺畅性。

3、本发明中：重选精矿的P₂O₅品位较原矿提高2~6%，与正浮选精矿的P₂O₅品位相近，可以直接与正浮选精矿合并后进入后续加工工序。与直接对磷矿浆进行正浮选作业相比，对重选尾矿进行正浮选作业的药剂耗量下降50~70%，泡沫产品产率下降70~90%，回水处理量下降50~60%。

因此，本发明能预先回收大部分磷灰石，有效地减少正浮选作业处理量，从而减少正浮选药剂消耗、泡沫输送量、浮选回水处理量等，达到节约选矿成本的目的。

附图说明

图1为现有的磷矿正浮选作业的工艺流程图。

图2为本发明的磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例、附图对本发明的内容做进一步的说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺。本实施例所述方法是：

将P₂O₅品位为18.0wt %，MgO含量3.0wt %，Al₂O₃含量5.5wt %，粒径小于0.074mm占70~85wt %的磷矿浆给入振网筛，振网筛的孔径为0.15mm，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入三段螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，得到磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，得到磷精矿III和扫选尾矿，扫选尾矿给入三段扫选，得到磷精矿IV和重选尾矿，重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后，浓度为25wt%的浓密底流给入正浮选作业进行浮选，将磷精矿I、磷精矿II、磷精矿III和磷精矿IV合并得到重选精矿。

所述三段螺旋溜槽重选工艺，一段粗选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.45，二段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.40，三段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.33。

本实施例所获得的重选精矿P₂O₅品位为22.6wt%，筛分-重选工艺的P₂O₅回收率为61.3%。

实施例2

一种磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺。本实施例所述方法是：

将P₂O₅品位为24.7wt %，MgO含量1.4wt %，Al₂O₃含量4.7wt %，粒径小于0.074mm占55 ~65wt %的磷矿浆给入振网筛，振网筛的孔径为0.10mm，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，得到磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，得到磷精矿III和重选尾矿，重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后，浓度为30wt%的浓密底流给入正浮选作业进行浮选，将磷精矿I、磷精矿II和磷精矿III合并得到重选精矿。

所述螺旋溜槽重选工艺，一段粗选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.45，二段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.36。

本实施例所获得的重选精矿P₂O₅品位为27.8wt%，筛分-重选工艺的P₂O₅回收率为64.9%。

实施例3

一种磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺。本实施例所述方法是：

将P₂O₅品位为27.5wt %，MgO含量1.2wt %，Al₂O₃含量3.7wt %，粒径小于0.074mm占45 ~54wt %的磷矿浆给入振网筛，振网筛的孔径为0.08mm，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入三段螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，得到磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，得到磷精矿III和扫选尾矿，扫选尾矿给入三段扫选，得到磷精矿IV和重选尾矿，重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后，浓度为35wt%的浓密底流给入正浮选作业进行浮选，将磷精矿I、磷精矿II、磷精矿III和磷精矿IV合并得到重选精矿。

所述三段螺旋溜槽重选工艺，一段粗选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.45，二段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.40，三段扫选采用的螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比u/D=0.36。

本实施例所获得的重选精矿P₂O₅品位为29.4wt%，筛分-重选工艺的P₂O₅回收率为77.5%。

Claims (3)

1.一种磷矿正浮选作业前增设筛分-重选工艺，该方法的具体步骤是：将P₂O₅品位为18.0~27.5wt%，MgO含量0.8~3.0wt%，Al₂O₃含量2.5~5.5wt%，粒径小于0.074mm占45~85wt%，浓度为15~35wt%的磷矿浆在浮选作业前给入振网筛进行分级，振网筛筛孔范围为0.08~0.15mm，筛上物料作为磷精矿I，筛下物料给入三段螺旋溜槽重选工艺，进行一段粗选，得到磷精矿II和粗选尾矿，粗选尾矿给入二段扫选，得到磷精矿III和扫选尾矿，扫选尾矿给入三段扫选，得到磷精矿IV和重选尾矿，将重选尾矿给入浓密机，浓密机浓缩后，浓度为25~50wt%的浓密底流给入正浮选作业进行浮选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：一段粗选螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比为0.40~0.45，二段扫选螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比为0.36~0.40，三段扫选螺旋溜槽的螺距与螺旋直径比为0.32~0.36。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若所述精矿I、精矿II和精矿III合计的P₂O₅回收率小于等于60%，则将扫选尾矿给入三段扫选，若所述精矿I、精矿II和精矿III合计的P₂O₅回收率大于60%，则将扫选尾矿作为重选尾矿直接给入浓密机浓缩。