低品位磷矿浮选工艺研究
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摘要:采用反浮选流程探索了贵州织金低品位磷矿浮选工艺条件。试验筛选出NECP6号药剂为最佳捕收剂，研究了捕收剂用量、磨矿时间、抑制剂用量等对浮选效果的影响，结果表明:当NECP6号药剂用量为2．8kg/t、磨矿时间为25min、以硫酸和磷酸作抑制剂且用量分别为6．5kg/t和24kg/t、浮选5min时，浮选效果最佳，经过1粗1精选别后，得到精矿品位为20．58%、回收率为81．30%、尾矿品位为4．25%的较好分选指标。
关键词:低品位磷矿;反浮选;稀土;高效捕收剂;贵州织金
0引言
贵州织金磷矿因含有稀土元素而价值倍增，虽然其稀土含量较低，且选冶技术难度高未被允许开采，但其含稀土磷矿储量大、种类多，有非常大的经济潜力。织金磷矿的成分以碳氟磷灰石为主，大多是以非晶质、隐晶质及胶磷矿等替代物构成的生物碎屑和内碎屑存在矿物，脉石矿物成分主要是白云石，其次为方解石、重晶石、石英、黏土矿物、黄铁矿、褐铁矿及有机质碳等，且矿物与矿物之间呈细粒均匀嵌布形态，粒度一般为0．05～0．1mm。因此该矿石必须细磨，属难选矿石［1-4］。根据该资源的特点，目前主要采用浮选法寻找适合该矿石的新型高效捕收剂，如在对织金磷矿的反浮选实验中取得良好效果的WF-02［5］、EM-LS-01［6］等新型捕收剂。在浮选理论上也进行了较为深入的研究［7］，但目前这些研究成果因经济性制约尚未实现工业化生产［8-10］。基于此，本文对该低品位磷矿开展浮选工艺研究，以期获得经济合理的浮选方法。
1试验
1．1试验矿样
矿样由贵州地矿局地质实验中心在织金磷矿采集后配制而成。
1．2试验方法
称取225g原矿，进行一定时间的湿磨后，立即转移至浮选槽内搅拌，硫酸和磷酸质量分数均为10%，用量分别为44、133L/t原矿，反应2min后加入质量分数为2%的NECP6号捕收剂，用量为124L/t原矿，刮泡5min。
2结果与讨论
本试验探讨了影响浮选效果的主要因素，采用1次粗选方式进行。
2．1捕收剂筛选
试验将5种捕收剂:DKL-3、NECP5号、NECP6号、PL-3、WF-01，分别配制成质量分数为2%的溶液，按照1．2的试验方法进行浮选试验。由表2可知，5种捕收剂对低品位磷矿均有一定的捕收能力，其中NECP6号捕收剂浮选结果精矿品位最高、回收率最高、尾矿品位最低，因此选择NECP6号捕收剂作为后续试验的捕收剂。
2．2捕收剂质量分数对浮选效果的影响
设置NECP6号捕收剂质量分数为0．5%、1．0%、1．5%、2．0%、2．5%，采用1．2的试验方法，结果见图2。由图2可知，随着捕收剂质量分数从0．5%增加到2．5%，精矿品位缓慢增加，变化不大。在捕收剂质量分数为1．5%～2．5%时，精矿品位为12%左右，尾矿品位为4．8%左右，基本无变化，因此选择捕收剂质量分数为2．0%。设置NECP6号捕收剂用量为1．9、2．1、2．3、2．5、2．7kg/t，采用1．2的试验方法。由图3可知，随着NECP6号捕收剂用量的逐渐增加，精矿品位总体呈上升趋势，而尾矿品位总体呈下降趋势。当捕收剂用量超过2．3kg/t后，精矿、尾矿品位变化均不大，因此确定NECP6号捕收剂用量为2．5kg/t。
2．3磨矿时间对浮选效果的影响
由图4可知，当磨矿时间从20min增加至25min时，精矿品位有所增加;超过25min后，随着磨矿时间的增加，精矿品位持续下降，但尾矿品位则不断上升，说明在磨矿过程中产生了过磨现象，磨矿时间过长导致浮选效果不理想。因此，设置磨矿时间为25min。
2．4硫酸用量对浮选效果的影响
硫酸用量对浮选效果的影响见图5。由图5可知，在硫酸用量为6．5kg/t时，精矿品位最高，尾矿品位最低，故确定合适的硫酸用量为6．5硫酸用量过大会导致浮选效果变差，其原因可能是硫酸用量过大，导致白云石、方解石溶解度增大，溶液中钙离子浓度增加，使其在氟磷灰石表面的吸附量增加，从而增加了对捕收剂的吸附，使氟磷灰石上浮量增加。
2．5磷酸用量对浮选效果的影响
磷酸用量对浮选效果的影响见图6。由图6可知，随着磷酸用量的增加，精矿品位呈上升趋势，尾矿品位先下降后很快趋于平缓。磷酸用量超过24kg/t后，精矿品位增加不大，尾矿品位则稍有上升，故磷酸用量选择24kg/t比较合适。
2．6精选试验
在以上确定的最佳试验条件下，进行1粗1精选别，称取试验矿样450g，按照试验方法1．2进行试验。上述试验中所用药剂用量加倍，结果显示精矿品位升至20．58%，回收率为81．30%，一次粗选尾矿品位降至4．25%。
3结语
a．低品位磷矿采用NECP6号捕收剂，采用反浮选工艺，经1粗1精流程，精矿品位达到20．58%、回收率为81．30%，浮选效果较好。一次粗选尾矿品位降至4．25%，已无扫选必要。b．虽然精矿品位未达到目前的工业应用标准，但考虑到其原矿品位较低，结果还是相对理想的，实际生产中可将精选精矿与其他品位较高的磷矿混合后一起选别，以提高资源利用率。
作者:张生 杨祥 刘冲 张必武 陆红军 陈文祥 单位:中国地质大学(武汉)材料与化学学院 贵州省地质矿产中心实验室
