CN110813543A - 通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺 - Google Patents

通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺 Download PDF

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Abstract

本发明是一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，属于矿物加工技术领域，步骤是：将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，待磨矿细度实现有用矿物和脉石矿物达到单体解离后给入浮选作业；浮选作业采用双反浮选工艺流程；将胶磷矿给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁作业的精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿进行酸浸作业，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；酸浸作业浸出液经过滤除渣后，上清液返回反浮选脱镁作业。本发明工艺简单、稳定，通过磷尾矿生产混酸返回至磷矿反浮选除镁作业中，真正的实现了变废为宝的目的，大大降低了磷尾矿的排放，且降低了浓硫酸的消耗，在节能减排方面具有很大的应用前景。

Description

通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺。
背景技术：
我国磷矿资源非常丰富，资源基础储量位居世界第二，但90%以上是中低品位磷矿石，这类矿石必须同时脱出碳酸盐脉石和硅酸盐脉石，才能满足下游作业的要求。目前针对低品位钙硅质胶磷矿，可用的浮选工艺有双反浮选工艺，该工艺需要有一道脱镁反浮选作业，反浮选作业一般采用硫酸或者硫酸和磷酸的混酸作为磷矿物的抑制剂，如果采用单一硫酸作为反浮选的抑制剂，存在选择性差，工艺流程复杂，作业数加药点多，硫酸用量大，操作控制难、设备管道结垢严重等问题，而采用混酸作为抑制剂，具有浮选生产指标好的优点，但由于磷酸的价格较高，导致反浮选作业的药剂成本较高。因此，如何合理开发利用硅钙质胶磷矿对盘活我国目前大量硅钙质胶磷矿资源具有重要的经济效益和社会意义。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种新的硅钙质胶磷矿处理工艺，既成功解决了部分磷矿直接采用硫酸为抑制剂存在药剂用量大，浮选选择性一般，矿浆管道结垢严重等问题，又通过利用选厂生产的一部分胶磷矿尾矿作为原料生产反浮选抑制剂。
本发明所要解决的技术问题通过以下的技术方案进行。本发明是一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特点是：按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，待磨矿细度实现有用矿物和脉石矿物达到单体解离后给入浮选作业；
（2）浮选作业采用双反浮选工艺流程；将胶磷矿给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁作业的精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿进行酸浸作业，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；酸浸作业所用的酸为无机强酸、有机强酸中的一种或者二者的混合物；
（3）酸浸作业浸出液经过滤除渣后，上清液返回反浮选脱镁作业。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，酸浸作业采用一步酸浸或者多步酸浸。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，所述的无机强酸选自硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种二种以上组成的混酸；所述的有机强酸为草酸、柠檬酸的一种或二者的混合物。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，酸浸作业所用的酸采用草酸、柠檬酸中的至少一种，或者再加入硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的至少一种组成的强酸混合物。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，酸浸作业所用的酸的质量浓度为15%~98%，进一步优选20%~45%。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，尾矿与酸制成的矿浆的液固比为2:1~14:1，进一步优选5:1~10:1。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：磨矿细度为-200目占52~85%；
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案是：反浮选脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含：P2O5 13.0~21.0%，MgO0.5~1.5%，SiO2 45.0~68.0%，其余为杂质。
本发明所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其进一步优选的技术方案按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，待磨矿细度实现有用矿物和脉石矿物达到单体解离后给入浮选作业，磨矿细度为-200目占52~85%；
（2）该类型的矿石采用的浮选工艺流程是双反浮选工艺流程；
（3）其中反浮选脱硅作业的尾矿给入酸浸槽；
（4）酸浸作业可以分为一步酸浸也可以分为多步酸浸，酸可以采用硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等无机强酸，也可以采用草酸等有机强酸；还可以采用前述无机强酸和有机强酸组成的混合酸；
（5）浸出液经过滤除渣后，上清液返回反浮选脱镁作业。
本发明方法中的磷矿脱硅作业尾矿中主要成分按重量百分比含P2O5 13.0~21.0%，MgO 0.5~1.5%，SiO2 45.0~68.0%，及少量其他杂质；中获得的磷精矿品位P2O5 为28.0~33.9.0%，获得的磷精矿回收率按重量百分比可以达到62.0~85.0%。
本发明的原理：硅钙质胶磷矿双反浮选工艺中脱硅作业的尾矿中P2O5的品位一般在14%左右，对于一般难选的磷矿石，尾矿P2O5的品位更高，如果这部分尾矿直接抛弃，将会造成磷矿资源的浪费，硅硅质胶磷矿脱硅作业的尾矿中含有的主要矿物为氟基磷灰石、石英以及一些硅酸盐，鉴于这三种矿石只有氟基磷灰石易溶于强酸，石英以及一些硅酸盐在强酸中的溶解度较低，故可以考虑采用强酸将氟基磷灰石中的磷提取出来，制成强酸和磷酸的混合液。其方程式如下:
2Ca5F（PO4）3+20H++H2O=6H3PO4+10Ca2++2HF+ H2O。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：
（1）本发明方法很好的实现了磷尾矿的综合利用，真正实现了变废为宝，减少了磷尾矿的排放。
（2）本发明方法中磷尾矿可以作胶磷矿反浮选脱镁作业的抑制剂的制备原料，制成的捕收剂可以与浓硫酸混合添加至反浮选作业，与目前采用单一硫酸作为抑制剂相比，存在浮选分选指标好，硫酸药剂用量低，浮选机和矿浆管路结垢现象减轻的优点，与采用磷酸和硫酸混酸作为抑制剂相比，由于本发明中是利用磷尾矿制成的抑制剂，药剂成本更低，能明显降低浮选作业的选矿成本。
（3）本发明中的酸浸的废渣可以用来生产水泥，真正实现了零排放。
（4）本发明方法既成功解决了部分磷矿直接采用硫酸为抑制剂存在药剂用量大，浮选选择性一般，矿浆管道结垢严重等问题，又通过利用选厂生产的一部分胶磷矿尾矿作为原料生产反浮选抑制剂，降低了磷尾矿的排放，新生成的抑制剂给入反浮选作业，可以达到采用磷酸和硫酸作为混酸为抑制剂的试验指标，大大降低了反浮选作业硫酸的使用量，可以企业带来可观的经济效益。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺：按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，待磨矿细度实现有用矿物和脉石矿物达到单体解离后给入浮选作业；
（2）浮选作业采用双反浮选工艺流程；将胶磷矿给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁作业的精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿进行酸浸作业，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；酸浸作业所用的酸为无机强酸、有机强酸中的一种或者二者的混合物；
（3）酸浸作业浸出液经过滤除渣后，上清液返回反浮选脱镁作业。
步骤（2）中，酸浸作业可以采用一步酸浸或者多步酸浸。所述的无机强酸选自硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种二种以上组成的混酸；所述的有机强酸为草酸、柠檬酸的一种或二者的混合物。酸浸作业所用的酸最佳是采用草酸、柠檬酸中的至少一种，或者再加入硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的至少一种组成的强酸混合物。酸浸作业所用的酸的质量浓度为15%~98%，最好是20%~45%。尾矿与酸制成的矿浆的液固比为2:1~14:1，最优是5:1~10:1。磨矿细度为-200目占52~85%。反浮选脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含：P2O5 13.0~21.0%，MgO 0.5~1.5%，SiO2 45.0~68.0%，其余为杂质。
实施例2，一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，磨矿细度为-200目占65.0%；
（2）该类型的矿石采用的浮选工艺流程为双反浮选工艺流程；
（3）其中磨好的胶磷矿先给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁的粗精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿给入酸浸槽，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；
（4）酸浸作业采用一步酸浸工艺，采用浓度为25%的硫酸作为浸出酸；
（5）浸出液经过滤除渣后，上清液返回至反浮选脱镁作业。
上述方法中的磷矿脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含P2O5 15.8%，MgO0.9%，SiO2 62.9%，及少量其他杂质；
上述方法中获得的磷精矿品位P2O5 为30.2%，上述方法中获得的磷精矿回收率按重量百分比为78.7% 。
实施例3，一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，磨矿细度为-200目占70.0%；
（2）该类型的矿石采用的浮选工艺流程为双反浮选工艺流程；
（3）其中磨好的胶磷矿先给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁的粗精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿给入酸浸槽，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；
（4）酸浸作业采用两步酸浸工艺，一步酸浸采用浓度为25%的草酸作为浸出酸，两步酸浸采用浓度为30%的硫酸作为浸出酸；
（5）浸出液经过滤除渣后，上清液返回至反浮选脱镁作业。
上述方法中的磷矿脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含P2O5 15.3%，MgO0.7%，SiO2 58.9%，及少量其他杂质；
上述方法中获得的磷精矿品位P2O5 为31.4%，上述方法中获得的磷精矿回收率按重量百分比为76.8% 。
实施例4，一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，磨矿细度为-200目占75.0%；
（2）该类型的矿石采用的浮选工艺流程为双反浮选工艺流程；
（3）其中磨好的胶磷矿先给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁的粗精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿给入酸浸槽，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；（4）酸浸作业采用两步酸浸工艺，一步酸浸采用浓度为30%的草酸作为浸出酸，两步酸浸采用浓度为20%的盐酸作为浸出酸；
（5）浸出液经过滤除渣后，上清液返回至反浮选脱镁作业。
上述方法中的磷矿脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含P2O5 18.7%，MgO1.2%，SiO2 49.8%，及少量其他杂质；
上述方法中获得的磷精矿品位P2O5 为29.5%，上述方法中获得的磷精矿回收率按重量百分比为69.5% 。
实施例5，一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，磨矿细度为-200目占68.0%；
（2）该类型的矿石采用的浮选工艺流程为双反浮选工艺流程；
（3）其中磨好的胶磷矿先给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁的粗精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿给入酸浸槽，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；（4）酸浸作业采用两步酸浸工艺，一步酸浸采用浓度为30%的磷酸作为浸出酸，两步酸浸采用浓度为25%硫酸作为浸出酸；
（5）浸出液经过滤除渣后，上清液返回至反浮选脱镁作业。
上述方法中的磷矿尾矿中主要成分按重量百分比含P2O5 13.2%，MgO 0.6%，SiO253.9%，及少量其他杂质；
上述方法中获得的磷精矿品位P2O5 为32.5%，上述方法中获得的磷精矿回收率按重量百分比为81.2% 。

Claims (10)

1.一种通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：按以下步骤进行：
（1）将破碎好的硅钙质胶磷矿给入磨矿作业，待磨矿细度实现有用矿物和脉石矿物达到单体解离后给入浮选作业；
（2）浮选作业采用双反浮选工艺流程；将胶磷矿给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁作业的精矿给入反浮选脱硅作业，反浮选脱硅作业的尾矿进行酸浸作业，反浮选脱硅作业的精矿即为最终的精矿；酸浸作业所用的酸为无机强酸、有机强酸中的一种或者二者的混合物；
（3）酸浸作业浸出液经过滤除渣后，上清液返回反浮选脱镁作业。
2.根据权利要求1所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，酸浸作业采用一步酸浸或者多步酸浸。
3.根据权利要求1所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，所述的无机强酸选自硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种二种以上组成的混酸；所述的有机强酸为草酸、柠檬酸的一种或二者的混合物。
4.根据权利要求1所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，酸浸作业所用的酸采用草酸、柠檬酸中的至少一种，或者再加入硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的至少一种组成的强酸混合物。
5.根据权利要求4所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，酸浸作业所用的酸的其质量浓度为15%~98%。
6.根据权利要求5所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，酸浸作业所用的酸的其质量浓度为20%~45%。
7.根据权利要求1所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，尾矿与酸制成的矿浆的液固比为2:1~14:1。
8.根据权利要求7所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：步骤（2）中，尾矿与酸制成的矿浆的液固比为5:1~10:1。
9.根据权利要求1－8中任何一项所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反反浮选工艺，其特征在于：磨矿细度为-200目占52~85%。
10.根据权利要求1－8中任何一项所述的通过酸浸回收尾矿资源的硅钙质胶磷矿双反浮选工艺，其特征在于：反浮选脱硅作业的尾矿中主要成分按重量百分比含：P2O5 13.0~21.0%，MgO 0.5~1.5%，SiO2 45.0~68.0%，其余为杂质。
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