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磷矿石浮选工艺流程

发布时间:2018-02-21    文章来源:山东浮选机厂家    作者:lynn

  磷是生物细胞质的重要组成元素,也是植物生长必不可少的一种元素。世界上84%~90%的磷矿用于生产各种磷肥,3.3%生产饲料添加剂,4%生产洗涤剂,其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%,黄磷占7%,磷酸盐占6%,磷化物占16%。

  磷肥对农作物的增产起着重要作用。磷肥的种类很多,我国生产的磷肥目前主要为过磷酸钙、钙镁磷肥、脱氧磷肥以及重过磷酸钙、磷酸铵和磷酸二氢钾等高效复合肥料。磷矿又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料,少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黄磷有剧毒,可制农药,还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、烟幕弹、发火剂;磷与硼、铟、镓的磷化物用于半导体工业。冶金工业中用于炼制磷青铜、含磷生铁、铸铁等。磷酸锆、磷酸钛、磷酸硅等可作涂料、颜料、粘结剂、离子交换剂、吸附剂等。

  磷酸钠、磷酸氢二钠用于净化锅炉用水。后者还可制人造丝。六聚偏磷酸钠可作水的软化剂和金属防腐剂,磷酸钙盐用于动物饲料添加剂,磷的衍生物用于医药。磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越,用于尖端技术中。氟磷灰石晶体是最理想的激光发射材料,磷酸盐玻璃激光器已得到应用。

  磷矿石有3种加工方法,即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。

  2.擦洗脱泥工艺:60年代中期中国就开始对湖南浏阳磷矿进行擦洗脱泥研究,并取得一定效果。80年代初又对海口磷矿进行研究,继而扩大到滇池地区的低镁风化矿。目前该技术已开发成功并应用于滇池地区磷矿生产中。该工艺原理简单,纯属物理选矿,即将风化磷矿石置于水中擦洗或磨剥,去除表面泥质物,使磷矿物富集。该工艺富集比一般不大,只能使P2O5品位提高3~5个百分点。其中较典型而效果又较好的是海口磷矿风化矿。1995年晋宁磷矿擦洗厂已建成投产。

  3.重介质分选技术:矿物之间的比重差异是重介质分选的关键。中国于80年代中期开始研究,发现其技术关键在于能否将分离比重严格控制在2.8~2.9之间。1992年采用此技术的湖北宜昌花果树磷矿重介质选厂建成投产。重介质分选技术因其分选效率高、环境污染小等优点,具有广阔的发展前景。从长远看,这种技术可望作为一种预选作业,从低品位磷矿中预先排除大部分脉石,从而提高后续分选作业的效果。

  4.焙烧消化工艺:这是一种化学选矿法,主要用于含硅酸盐矿物很少的碳酸盐型磷矿石。利用碳酸盐矿物在高温下热分解放出CO2,然后加水使CaO、MgO水化成为细粒Ca(OH)2和Mg(OH)2,采用分级技术脱除钙镁氢氧化物后,使磷矿物富集。该工艺在选别陕西何家岩、贵州瓮福、大塘等磷矿中均获得较好的结果,并已完成扩大试验。但由于能耗高、脱出的石灰乳处理困难,加上生产控制难度较大等原因,尚未推广应用。

  5.化学选矿:此法主要用于排除碳酸盐矿物,特别是MgO,使精矿中MgO含量降低到0.5%以下。由于加工费用较高,只有在其他选矿工艺所得精矿质量满足不了后续加工要求时,才可以考虑用此技术处理精矿。在磷矿化学选矿中,用作碳酸盐矿物的萃取剂主要有氯化铵、硫酸和二氧化硫等,其中硫酸应用最广。

  6.光电拣选技术:光电选矿是利用矿石和脉石之间的色差进行选别,以代替人工手选;在磷矿生产中极少使用。中国曾对开阳磷矿进行过光电拣选研究,主要用于拣除开采中混入的顶板白云岩,获得一定效果。

  中国磷矿选矿研究起始于本世纪50年代末,并于1958年建成并投产第一座年处理原矿120万t的大型沉积变质磷灰岩浮选厂——江苏锦屏磷矿选矿厂。此后于1976年在河北马营磷矿建成并投产一座年处理原矿30万t的中型岩浆岩型磷灰石浮选厂。这两座选厂的建成标志着中国已经掌握了易选磷矿的选矿技术。目前,直接浮选、反浮选、擦洗脱泥、重介质分选已应用于工业生产。

刘长淼等对甘肃罗家峡低品位磷灰石型磷矿进行浮选试验研究,结果表明,以氧化石蜡皂为捕收剂,碳酸钠和水玻璃为调整剂,可以有效富集原矿中的磷灰石。当原矿氟磷灰石的矿物质量分数为7.02%时,采用一粗二扫四精、中矿顺序返回的直接浮选流程,可以得到产率为7.78%,含P2O5为29.04% 、含MgO为1.89%,回收率76.56%的磷灰石精矿。采用腐植酸钠降镁后,可获得合格磷灰石精矿。

某胶磷矿原矿含P2O525.41% ,张旭,王雅静等对该矿进行了浮选试验研究。使用一粗一扫一精的正浮选流程,得到磷精矿P2O5品位30.62% ,回收率83.87%的浮选指标。该研究中的高硅质胶磷矿与脉石矿物共生或被脉石矿物包裹,浮选难度大。回收低品位矿石中的有用元素对资源利用具有深远意义。

李若兰等以澳大利亚某地区硅质胶磷矿为研究对象.针对硅质胶磷矿的特点,在对其进行矿石性质分析后,采用正浮选一次粗选两次精选工艺流程进行了试验研究。结果表明:在磨矿细度为-0.038 mm质量分数占95.18%,碳酸钠用量2.0 kg/t,水玻璃用量2.5 kg/t,矿浆分散剂L3用量1.6 kg/t,捕收剂用量3.0kg/t的条件下,采用碳酸钠和水玻璃两种调整剂同时加入球磨机中的添加方式.经过闭路试验流程可获得精矿P2O5品位30.06%,SiO2质量分数I6.47%,回收率85.08%的磷精矿。

姜振胜等对贵州某磷矿开展了“反浮选—中矿再磨”联合流程试验,原矿P2O5品位为23.52%,MgO质量分数为7.14%,分别采用一次粗选、一次扫选反浮选工艺和一次粗选、一次扫选中矿再磨反浮选工艺进行闭路对比试验,结果表明,中矿再磨流程,在精矿P2O5品位和MgO质量分数接近的情况下,精矿产率由59.32%增加到61.22%,精矿回收率由90.19%提升至93.61%,尾矿P2O5品位由5.27%降至3.65%。由此可见,在保证精矿产品质量的前提下,中矿再磨流程能有效提高精矿回收率,具有较好的经济效益。

钟晋等根据风化胶磷矿的矿石性质,采用了单反扫选试验流程,并且采用了自行研制的ZP系列药剂(阳离子捕收剂),该药剂的用量较少,能大大降低一般磷矿浮选的药剂成本并且取得了精矿品位P2O5>31%的良好效果,实现了有用矿物和脉石的有效分离,得到了合格的磷精矿产品。

李若兰等对待云寺片区某低品位(P2O5品位l5.44%)碳酸盐型胶磷矿进行了浮选工艺研究,试验结果表明:选择合适的磨矿细度、正确的药剂添加方式,并使用新型药剂WP,采用一次粗选、一次精选反浮选工艺流程,可以得到平均P2O5品位3O.73%、回收率68.65%的磷精矿。

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