某高硅胶磷矿反浮选脱硅研究.pdf

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第23卷第2期矿冶Vo1．23．No．22014年4月MINING＆METALLURGYApril2014文章编号：1005．7854{2014)02—0001—04某高硅胶磷矿反浮选脱硅研究李松清魏明安任爱军(北京矿冶研究总院，矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京102600)摘要：与常规的阳离子捕收剂做比较，对BK430在某高硅胶磷矿中反浮选脱硅的应用进行了试验研究。试验结果表明，在酸性条件下，磨矿细度为一74¨m占55％，以BK430为脱硅捕收剂，对原矿反浮选脱镁的粗精矿经过一次粗选、五次精选全开路浮选流程，可以获得含PO30．39％，含SiO12．79％的磷精矿，P2O回收率为92．7O％。关键词：胶磷矿；反浮选；脱硅；捕收剂中图分类号：TD97文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2014．02．001STUDYONSILICON—REM0VALBYREVERSEFL0TAT10N0FAHIGHSILICIOUSCOLLOPHANITE0RELISong-qingWEIMing—anRENAijun(StateKeyLaboratoryofMineralProcessing，BengGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Beqing102600，China)ABSTRACT：Comparedwithtraditionalcationcollectors，anexperimentalstudyOiltheapplicationofBK430inre—movingsiliconfromahighsiliciouseollophanitehasbeendone．TheresultsofthestudyshowthatunderacidicCOil—ditionandwithagrindingfinenessof55％一passing74txm，usingBK430asthecollectorforremovingsilicon，aphos—phorconcentratecontaining30．39％P2O5and12．79％SiO2with92．70％P205recoverycanbeobtainedbyaopen—circuitflotationwithoneroughingandfivecleaningsatges．KEYWORDS：collophane；reverseflotation；removingsilicon；collector磷矿是我国重要的战略资源，在国民经济和社的脱除，石英和硅酸盐矿物的脱除报道也逐渐在增会发展中具有重要的地位和作用。我国磷矿资源丰多，在众多选矿方法中，浮选方法研究得比较多且通而不富，富矿少，中低品位矿多，绝大部分磷矿必须常比较有效。如果要获得较高的磷精矿品位和经过选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷复肥生产磷回收率，双反浮选是比较好的选择。总的来的要求。在已探明的储量中，沉积型磷块岩(胶磷说，浮选脱硅的方法有正浮选脱硅和反浮选脱硅。矿)占我国总储量的85％，且大部分为中低品位矿正浮选脱硅是抑制含硅矿物，浮选碳酸盐矿物和磷石，选矿难度非常大⋯。再者，我国磷资源的铁、酸盐矿物，泡沫量大，浮选药剂消耗量大等；反浮镁、铝等有害杂质含量高，倍半氧化物(Fe：O+选脱硅指是在强酸条件下抑制磷酸盐矿物，浮选石A1，O)之和一般在5％以上。目前，中低品位硅英和硅酸盐矿物等含硅矿物，符合浮少抑多的浮选钙质胶磷矿的选矿研究主要集中于碳酸盐杂质矿物原则，其主要问题有药剂选择性较差，泡沫难消而影响流程畅通等。某高硅胶磷矿含PO25．65％，收稿日期：2013-06-08SiO：15．23％，MgO2．74％，含磷矿物主要是隐晶质基金项目：“-f二五”国家科技支撑计划项目(2013BAB07BOO)作者简介：李松清，硕士，主要从事矿物工程和浮选药剂等方面磷灰石(又称胶磷矿)，含硅矿物主要是石英和伊利的研究。石。本文介绍了北京矿冶研究总院自行研制的一种 矿冶两性捕收剂BK430在该胶磷矿中反浮选降硅的应表1原矿多元素分析结果Table1Resultsofmulti—elementanalysisof用，并与常规降硅捕收剂进行了对比。试验证明，run—of-mineore／％BK430的浮选性能更优异。化学成分P205CaOSiO2MgOA12O3K2ONa2O1原矿性质含量25．8039．3615．232．853．020．510．22化学成分SFe烧失原矿的多元素分析结果见表1，原矿中矿物组含量0．711．O16．74成及相对含量见表2。表2原矿矿物组成分析结果Table2Resultsofmineralogicalcompositionofrun—of—mineore／％胶磷矿是矿石中的主要含磷矿物，也是要回收浆pH值调整剂，考察在酸性条件下，提高矿浆pH的矿物。常见胶磷矿以卵状、粒状和不规则状集合值对脱硅效果的影响。矿浆pH值条件试验采用一体嵌布在白云石或其他矿物中，呈紧密堆积或稀疏次粗选开路工艺流程，试验流程见图1，试验结果见分散形式分布；少量以生物碎屑结构形式产出的胶图2。磷矿石与白云石或其他矿物复杂共生；有时呈微细给矿药剂用量单位：浮选、搅拌时间单位：rain脉状沿其他矿物颗粒间隙充填成网脉状结构；有少量粒状赤、褐铁矿及细粒、微细粒黄铁矿嵌布在胶磷3：(pH值(矿中；也可见胶磷矿与石英紧密共生。3：GE160石英是矿石中含硅的主要矿物，主要呈粒状、细粗选粒状及不规则状集合体产出。常见沿胶磷矿晶粒间隙充填形成不规则状集合体或脉状，也可见石英充尾矿精矿填在磷灰石晶粒中；有时沿白云石晶粒及裂隙间充图1矿浆pH值条件试验流程图填形成它形粒状、脉状及微细脉状产出。少量充填Fig．1TheflowsheetofpulppHvalueconditiontest在胶磷矿粒中的石英粒度细，磨矿解离相对困难，会影响磷精矿质量。该矿石中铝硅酸盐矿物主要为伊利石，其次为长石、高岭石等，这些矿物主要呈粒状及不规则状集合体嵌布，其次充填在胶磷矿等矿物的晶粒间隙，部～褂分以细粒、微细粒包裹体赋存在胶磷矿中。以包裹匿体形式嵌布在胶磷矿中的这部分铝硅酸盐矿物难以单体解离，与胶磷矿分离的难度较大。2试验研究4504．755．0o5．255．5O5756．0o6256．506．75pH值本试验以原矿反浮选脱镁的粗精矿为反浮选脱图2pH值对脱硅指标的影响硅的给矿，其含SiO215．42％、P2O28．78％，MgOFig．2TheeffectofpHvalueonsiliconremoval1．26％。以硫酸作为胶磷矿抑制剂兼pH调整剂，采用阳离子捕收剂GE降硅，在酸性条件下，矿BK430和十二胺等为反浮选脱硅捕收剂，采用开路浆pH值对磷精矿脱硅的影响较小。浮选流程进行反浮选降硅试验。试验在实验室条件2．2不同捕收剂对比试验下进行，主要实验室设备有XMQ240×90圆锥型球原矿脱镁后矿浆pH值为5．2，不需要添加pH磨机，XFD挂槽式浮选机；所用药剂均为工业试剂。调整剂，在弱酸性一中性条件下，可以直接添加捕收浮选机搅拌速度为1980r／min，浮选温度为常温。剂进行反浮选脱硅。只进行一次粗选，将BK430同2．1矿浆pH值对脱硅效果的影响常规的几种阳离子捕收剂进行对比，对比试验流程以GE为脱硅捕收剂，以碳酸钠和硫酸作为矿 李松清等：某高硅胶磷矿反浮选脱硅研究乩“图见图3，试验结果见图4至图8。给矿3：<捕收帝用量(变)料粗选●回精矿用量／(g-t-t)图3捕收剂对比试验流程图图6醚胺用量对脱硅指标m的影∞响{乏∞∞蚰∞舯m0Fig．3TheflowsheetofcollectorcomparisontestFig．6Theeffectofetheraminedosageonsiliconremoval＼褂回用量／(g·t-t)用量他·t-1)图4GE用量对脱硅指标的影响图71631用量对脱硅指标的影响Fig．4TheeffectofGEdosageonsiliconremovalFig．7Theeffectof1631dosageonsiliconremoval鋈斛碍回回图5十二胺用量对脱硅指标的影响Fig．5Theeffectofdodecylaminedosageonsiliconremoval图8BK430用量对脱硅指标的影响Fig．8TheeffectofBK430dosageonsiliconremovalGE、十二胺和1631(十六烃基三甲基溴化铵)对含硅矿物的捕收能力比较强，1631用量只有40脱硅效果要好于醚胺，而且醚胺的药剂成本明显要g／t时，能脱掉20％的含硅矿物。但是这三种药剂高于BK430。对磷灰石也有一定的捕收能力，随着药剂用量增加，如果选用十二胺作为反浮选脱硅捕收剂，脱硅精矿PO回收率明显降低。尾矿P，O品位和回收率较高，需要对反浮选脱硅泡醚胺和BK430对含硅矿物的捕收能力不如沫进行多次扫选，但从试验现象和结果来看，该流程GE、十二胺和1631，但分离含硅矿物和磷灰石的选难以畅通。首先该泡沫很黏，呈堆积状难以消泡，流择性比较好。BK430用量为50g／t时，能脱掉10％动性存在问题；第二，泡沫含水量大，扫选浓度很低的含硅矿物，但精矿PO回收率达到98．63％。醚且扫选效果也不理想。如果选用捕收能力较弱的胺用量为40g／t时，也能脱掉10％的含硅矿物，精BK430，可以采用饥饿式少量多步加药法，增加精选矿P，O回收率为95．96％。因此，BK430的反浮选次数，在基本不怎么损失精矿P：O回收率的前提 矿冶下，逐步将精矿SiO含量降低到合理水平；最重要3产品检查的是，每次精选的泡沫由于含PO极低，可以消泡后直接作为尾矿。脱硅尾矿中含硅矿物主要为高岭石、伊利石，其2．3开路试验次是石英，其它矿物主要有磷灰石和白云石。高岭以BK430为反浮选脱硅捕收剂进行开路试验，石及伊利石多为细粒、微细粒单体；石英、白云石和试验流程图见图9，试验结果见表3。磷灰石等为细粒单体。脱硅尾矿的x一射线能谱图见图10，脱硅尾矿中矿原矿’物形貌见图11，脱硅尾矿矿物组成及含量列于表4。l药剂用量单位：g／t粒级％僦、搅拌州单位：“2H2SO460002>}BK422450反浮选l脱镁镁尾矿⋯图10脱硅尾矿的X-射线能谱图Fig．10TheX—rayenergyspectrumofthetailingfromsiliconremoval硅尾矿磷精矿图9开路试验流程Fig．9Theflowsheetofopen—circuittest图ll脱硅产品的形貌图(7000倍)表3开路试验结果Fig．11TheimageshowingshapeandappearanceoftheTable3Resultsofopen—circuittest／％tailingfromsiliconremoval，7000times表4脱硅尾矿主要矿物组成分析结果Table4Thecontentofmainmineralsinthetailingfromsiliconremoval／％塑鱼堕自墨互互茎塾圭丛竺含量27．907．3725．5837．542．0l开路试验结果表明，在磨矿细度为一74Ixm占55％的条件下，采用BK422为反浮选脱镁捕收剂，4结论BK430为反浮选脱硅捕收剂，进行一次粗选、六次1)某高硅胶磷矿含P2O25．65％，SiO15．23％，精选的开路浮选，可获得磷精矿P：O品位30．39％、SiO，品位12．79％、PO回收率为MgO2．74％，含磷矿物主要是胶磷矿，含硅矿物主要92．58％的技术指标。反浮选脱硅在弱酸性一中性是石英和伊利石。条件下进行。(下转第10页) ·10·矿冶机的成本，为下一步选厂改造提供了可靠依据。中国矿山工程，2005(2)：1—8．[4]戴晶平．凡口铅锌矿硫化矿物的浮选电化学与电位调参考文献：控[D]．长沙：中南大学，2002：25—27．[5]覃文庆．硫化矿物颗粒的电化学行为和电位调控浮选(1]刘侦德．凡口矿选矿技术创新发展四十年[J]．有色金技术[D]．长沙：中南大学，1997：22—24．属，2008(2)：85—89．[6]周源，陈江安．铅锌矿选矿技术[M]．北京：化学工业[2]戴晶平，杨钊雄，张放军，等．凡口铅锌矿选矿工艺流程出版社，2012：16—19．沿革及技术特点[J]．有色金属，1998(z1)：24—29．[3]郑伦，张笃．电位调控浮选在凡口铅锌矿的应用[J]．(上接第4页)2)与传统的几种阳离子捕收剂比较，用BK430综合利用，2010(2)：22—25．作胶磷矿反浮选降硅捕收剂，其选择性最好，可以回[2]骆兆军，钱鑫，王文潜．磷灰石处理新工艺——磁罩盖法[J]．中国矿业，1999，8(1)：56．58．避反浮选泡沫的中矿返回处理。[3]柏中能，张文学．云南磷矿与选矿[J]．磷肥与复肥，3)在酸性条件下，磨矿细度为一74m含量占2010，25(2)：73—75．55％，以BK430为反浮选降硅捕收剂，硫酸作为调[4]沈静，邓伟，余媛元，等．硅钙质胶磷矿浮选工艺研究整剂，经过一次粗选、五次精选开路浮选流程，可以[J]．武汉工程大学学报，2007，29(4)：3841．获得含PO30．39％、含SiO：12．79％的磷精矿，[5]辜国杰．中低品位硅钙质胶磷矿富集技术探讨[J]．化P，O回收率为92．58％。工矿物与加工，2002，31(05)：1—3，7．4)BK430主要浮选铝硅酸盐矿物，对石英也有捕收能力。参考文献：[1]李成秀，文书明．我国磷矿选矿现状及其进展[J]．矿产