磷矿浮选理论知识，你清楚了吗？

磷灰石[Ca5(OP4)3(F,Cl,OH)]的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟、氯等元素。磷灰石晶体呈六方柱状，集合体呈粒状、致密块状、土状和结核状等。无杂质者为透明，常见的浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。玻璃或油脂光泽。比重3.18~3.21g/cm3。硬度5。加热后发绿光。

自然界中最常见的、能够组成矿床的有以下5类:氟磷灰石、氯磷灰石、碳磷灰石、羟磷灰石、碳氟磷灰石。天然磷矿中存在很多伴生矿物，又称杂质矿物或脉石，主要有硅矿物和碳酸盐两类矿物。前者主要是石英或方石英(或其水合物如燧石或蛋白石)、粘土矿或其他硅酸盐矿物如长石和云母等。后者主要是石灰石和白云石。

中国磷矿有三大类型:岩浆岩型磷灰石，沉积岩型磷块岩，沉积变质岩型磷灰岩。

沉积岩型磷块岩:是世界各国中的主要类型，我国此类型矿石贮量占总贮量的70%，主要分布在中南和西南。而云、贵、川、鄂、湘五省又占该类型贮量的78%，可说是磷矿之乡。此磷矿类矿选矿难度最大，其特点是:

（1）磷灰石嵌布粒度细，呈均质胶体或隐晶、微晶质。磷矿集合体多为鲕粒、假鲕粒结构。在鲕粒之间，甚至于在鲕粒内部，常混入数量不等的碳酸盐，硅质等泥质矿物。选矿一般磨至80~90%-320目方能单体解离。由于磨矿粒度细，增加了矿物表面能、非选择性团聚、药剂的非选择性吸附，使不同矿物之间的可浮性差别减小，因此给浮选分离带来困难。

（2）我国磷矿主要属碳氟磷灰石系列。磷灰石晶格中的PO42-被CO32-部分取代。按CO32-取代的程度把该系列的磷灰石分为:微碳氟磷灰石、低碳氟磷灰石、碳氟磷灰石、高碳氟磷灰石。不仅使P2O5理论值下降，而且使磷矿物晶包参数α变小、结晶程度差，因而可浮性逐渐下降。

（3）矿石中一般都含有钙质和硅质矿物，当二者在一块时，选矿程度更难。因方解石、白云石与磷灰石都含有同名离子Ca++，二者可浮性接近，当用脂肪酸类补收剂时，比较难分选。

①硅质型磷矿

这类矿脉石主要是石英、玉髓之类的硅质矿物，它与磷灰石可浮性差距大。虽然磷矿粒度微细，一般情况下仍比较好选。常用药剂为碳酸钠、水玻璃、氧化石腊皂。工艺较简单、指标也较高，但磨矿粒度较细，相对能耗也高。

②钙质型磷矿

脉石主要为方解石、白云石，其选矿难度相对要小点。科研工作者制定了以下流程方案。

反浮选:即抑制磷、浮选钙质。用硫酸调矿浆pH值，磷酸抑制磷灰石，氧化石腊皂浮白云石、方解石。

焙烧--消化法:原矿破碎到一定粒度时，在1000℃下焙烧，熟料用水消化、分级。粗级别即为磷精矿。焙烧烟气中可回收碘，CO2气体返至含石灰乳的尾矿浆，以中和石灰乳，生成碳酸钙排至尾矿场。此工艺可获得高品级磷精矿，含P2O538%，回收率达97%。

光电选:当采矿中混入钙质围岩、以及矿石本身有较粗的钙质矿物时，可采用光电选预选出部分钙质矿物，减少了下一步的磨矿负荷。

③硅-钙质沉积磷块岩

这类型选矿难度最大，是选矿工作者一直攻克的难关。因此研究工作比较深、比较广。有些矿区已使用了新技术，并取得了较好效果。但大部分仍处于研究阶段，或半工业性阶段。近年来科研新进展概述如下。

反-正浮选:

先选出钙质矿物，然后选磷矿。在H2SO4介质中用脂肪酸浮钙质矿，用磷酸或P201抑制磷灰石。然后再选磷灰石。此工艺实现了较粗磨条件下的常温浮选，浮选温度可降至9℃。另一方面，钙质和磷矿都含有同名离子-Ca++，用脂肪酸类辅收剂浮钙质矿物时难免造成磷灰石的损失。相反Ca质矿物选不好时，磷精矿中的MgO仍大于1.5%。本工艺适用于含Ca矿物较低的矿石。

正浮选:

即从矿石中直接浮选磷灰石。近十几年来，选矿科技工作者一直在攻克含钙矿物的抑制剂，且取得了很大的进展，使直接浮选磷灰石成为现实，简化了流程，提高了选矿指标。近年来研制的较有效的钙质矿物抑制剂有:

S系列:计有S-711，S-804，S-217，S-808，系萘、粗菲、苯酚的磺化物分别与甲醛综合反应物。

F103:腐植酸钠与低分子量含氮化物的反应物。

L339:以木素磺酸钙为原料的木素衍生物。

SG-10:顺酐、对甲苯磺酸合成的表面活性剂。

S-BOS:焙烧-磷矿消化-浮选:

此工艺与上述的焙烧-消化一样。不同的是消化后的磷品位不高，含有大量的硅质。所以消化后还需搞磷-硅分选，可以正浮选，也可反浮选，视其二种矿物的比例而定。但在浮选前必须碳化，碳化工艺是把炉气中的CO2引入浮选的矿浆中。其目的是消除矿浆中剩余的石灰乳，同时也起到调开矿浆pH值的作用。此工艺适用于磷矿含P2O5较高、碳酸盐矿物含量较低的矿物。在具体操作上要严格，在碳化前的矿浆中CaO含量应低于1.5%。碳化不能过度，否则将恶化浮选。

重-浮联合流程:

用水力旋流器可得一部分磷精矿(沉砂)，这样将减少三分之一的浮选量。药剂也将减少三分之一，从而降低了成本。

对于磷灰石型磷矿，属易选矿石。但其品位低，通常P2O5<10%，若单一回收磷在经济上是不合算的，必须开展综合利用。而该类型磷矿均含有多种可供综合利用的有用矿物，如铁、钛、钒、铂族、碘、石榴石、蛭石、黑云母、透辉石等。只要综合利用搞上去，此类矿石的经济效益是可观的。