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磷矿浮选理论知识,你清楚了吗?

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-05-25      来源:本站

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: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-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。

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。

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。

-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。

-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-711S-804S-217S-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。

-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。


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