大峪口一层矿“多管吸浆”正反浮选工艺流程研究.pdf

2 0 1 6 年第4 期有色金属 选矿部分 5 3 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s r L1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 4 ．0 1 3 大峪口一层矿“多管吸浆“ 正反浮选工艺流程研究 何新建，傅克文，孙立田，时承东 湖北大峪口化工有限责任公司，湖北钟祥4 3 1 9 1 0 摘要针对正反浮选流程选别大峪口一层矿时，存在浮选中间产品泡沫及精矿泡沫输送困难，造成浮选精矿磷回收率 下降的问题，开展了“多管吸浆”正反浮选工艺流程的试验研究。结果表明，人选原矿P 2 0 52 2 ．9 5 ％、M g O2 ．6 5 ％，选出精矿 P 2 0 53 0 ．4 5 ％、M g o0 ．9 0 ％、精矿回收率提高到8 0 ．3 3 ％，流程畅通。 关键词大峪口一层矿；正反浮选；多管吸浆；回收率 中图分类号 I I 9 2 3 T D 9 7文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 4 - 0 0 5 3 - 0 5 S t u d yo n “M u l t i ．t u b eS u c t i o nP u l p ”D i r e c t ．r e v e r s eF l o t a t i o nP r o c e s s o fD a y u k o uC o l l o p h a n i t e P h l H EX i n j i a n 。F UK e w e n ．S U NL i t i a n ，S H IC h e n g d o n g H u b e iD a y u k o uC h e m i c a lC o ．，L t d ．，Z h o n g x i a n gH u b e i4 3 1 9 1 0 ，C h i n a A s b t r a c t T h ef o a mo fi n t e r m e d i a t ep r o d u c t sa n df i n a lc o n c e n t r a t e st r a n s p o r t i n gb o t t l e n e c kl e dt o t h el O W p h o s p h o r u sr e c o v e r yo ff l o t a t i o nc o n c e n t r a t ei nd i r e c t r e v e r s ef l o t a t i o np r o c e s so fD a y u k o uC o l l o p h a n i t e P h1 ．T h e i n d u s t r i a le x p e r i m e n ts t u d yo n “m u l t i t u b es u c t i o np u l p ”d i r e c t r e v e r s ef l o t a t i o np r o c e s sh a db e e nc a r r i e do u t ． R e s u l t ss h o wt h a tt h er a wo r eg r a d i n go fP 2 0 52 2 ．9 5 ％a n dM [ g O2 ．6 5 ％，c o n c e n t r a t eg r a d i n go fP 2 0 5 3 0 ．4 4 ％a n d M g O0 ．9 0 ％a tap h o s p h o r u sr e c o v e r yi n c r e a s i n gt o8 0 ．3 3 ％．a n dt h i sp r o c e s si su n b l o c k e d ． K e yw o r d s D a y u k o uc o l l o p h a n i t e P h l ；d i r e c t r e v e r s ef l o t a t i o n ；m u l t i t u b es u c t i o np u l p ；r e c o v e r y 湖北大峪口化工有限责任公司拥有大峪口和王 集两个矿段。大峪口矿段一层矿地质储量约有 69 0 0 万t ，P 0 ，品位2 2 ％～2 5 ％，平均品位为2 4 ％， M 9 0 平均含量为2 ．5 ％。王集矿段一层矿地质储量 约有22 4 5 ．1 0 万t ，P 2 0 5 品位在2 2 ．2 4 ％一3 1 ．9 8 ％， 平均品位2 5 ．4 4 ％。以前，矿区的一层矿只作为生产 普钙的原材料，资源附加值不高。为充分利用丰富 的一层矿磷矿资源生产优质磷酸二铵，提高磷资源 深加工附加值，对一层矿浮选技术进行了研究和开 发。 目前对浮选技术的研究较多，包括浮选药剂、流 程、设备等引。工业生产实践表明，无论是正浮选 工艺流程还是正反浮选工艺流程浮选一层矿，都存 在浮选中间产品泡沫及精矿泡沫输送困难，造成工 艺流程不畅，精矿产品沉降和脱水也存在困难的问 题，其结果是精矿产品流失造成磷回收率损失达 3 ％，说明常规正反浮选工艺流程适合于低品位胶磷 矿浮选，而中品位胶磷矿由于原矿品位相对较高，泡 沫产品量较大，加上其泡沫膨胀系数明显增大，原有 流程不能满足泡沫输送的要求。因此，本文对一层 矿“多管吸浆”正反浮选工艺流程进行了试验研究。 1 原矿性质 矿区含磷岩系为震旦系上统陡山沱组，属浅海 相沉积磷块岩矿床。陡山沱组共赋存有四层磷矿， 自下而上分别称为第一层磷矿层 P h l 、第二层磷矿 P h 2 、第三层磷矿 P h 3 和第四层磷矿 P h 4 。其 中P h l 和P h 3 是矿段的主要工业矿层。P h l 矿层矿 石矿物中以均质胶磷矿为主，脉石矿物主要为白云 石、方解石等，矿石工业类型属硅钙质磷块岩日圳。 2 试验矿样 本次工业试验矿样以大峪口矿段的一层矿和王 集矿段的一层矿为主，两者以2 l 的比例进行混配， 收稿日期2 0 1 5 - 0 4 - 2 0修回日期2 0 i 6 - 0 5 - 2 5 作者简介何新建 1 9 8 3 一 ，男，湖南岳阳人，硕士，工程师，主要从事胶磷矿选矿研究及生产方面的工作。 万方数据 堡有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 3 “多管吸浆”正反浮选流程 3 ．1 流程说明 原一层矿正反浮选工艺流程正浮选部分为一次 粗选、两次精选、中矿再选，反浮选部分为一次粗选、 一次反扫选。精选I 作业的两个吸浆浮选机通过一 根管道将正浮选的粗选精矿泡沫吸人到精选I 浮选 槽内。精选Ⅱ作业的两个吸浆浮选机通过一根管道 将精选I 精矿泡沫吸入到精选Ⅱ浮选槽内。反粗选 作业的两个吸浆浮选机通过一根管道将正浮选的精 选Ⅱ精矿泡沫吸人到反粗选浮选槽内。其设备流程 形象联系如图1 所示。 1来自磨矿分珏的矿浆一④ 一o l 几j 一] 。 _ 矿。剖譬p～1 尾矿3 喀矿2～～广～』} I 土 L 刈 ●。。。。。。。。。。‘。_ 。。‘‘‘。‘‘’ 粗选 J ．．．。．．。。【。一 ～一一一 ≯卜瓦矿鬲一 _ T 一一一一一一 图1 改造前的正反浮选设备形象联系图 F i g ．1 V i s u a lr e l a t i n gi m a g eo fd i r e c t r e v e r s e f l o t a t i o ne q u i p m e n to fb e f o r er e f o r m a t i o n 由于一层矿属中品位胶磷矿，采用图l 所示的 正反浮选工艺流程时，由于精矿泡沫产品量较大，加 』二其泡沫膨胀系数明显增大，造成粗选和精选作业 流程不畅通，精矿泡沫常溢出泡沫溜槽导致精矿磷 回收率下降。 一层矿“多管吸浆”正反浮选工艺流程是在图1 的基础上进行了改进，将原来精选I 作业的吸浆浮 选机由两台增加到四台，同时在粗选精矿泡沫槽下 部增开三个口各安装一根管道对应四台吸浆浮选机 刊 分别吸入粗选精矿泡沫；拆除精选Ⅱ作业的其它浮 选槽，保留一台吸浆浮选槽作搅拌矿浆槽用，精选I 作业的精矿泡沫一部分经管道流人精选Ⅱ作业的精 矿泡沫溜槽后被吸入反粗选第一浮选槽进行反浮 选，另一部分精矿泡沫经管道被吸人精选Ⅱ作业的 浮选槽内，再经浮选槽中间矿浆箱被吸人到反粗选 作业第三浮选槽进行反浮选。这样就形成了“多管 吸浆”正反浮选工艺流程。改进后的工艺流程设备 形象联系如图2 示。 摩 腮 一√r 一 一等肇j 刘 万方数据 2 0 1 6 年第4 期何新建等大峪口一层矿“多管吸浆”正反浮选工艺流程研窒墅 暴 氍 谨 粕 ※ b 联 №I 广H 竺竺竺拳 选 粗 选 姻I 厂_ T 一 彝I 塑| l 卜 一 慧【≮二 来自磨矿分级的矿浆叫’毒藉 雌 粗选 工二T 二二T 二] 一、 一／2 9 搅 l 、拌桶 图2 改造后的“多管吸浆”正反浮选设备形象联系图 F i g ．2V i s u a lr e l a t i n gi m a g eo f “m u l t i t u b es u c t i o np u l p ” d i r e c t - r e v e r s ef l o t a t i o ne q u i p m e n ta f t e rr e f o r m a t i o n 3 ．2 药剂制度 在正浮选的粗选第一台搅拌槽添加碳酸钠、抑 制剂D Y K 、水玻璃，在粗选第二台搅拌槽添加脂肪酸 捕收剂药剂C ．。经过一次粗选后，在粗选精矿泡沫 溜槽内添加碳酸钠、抑制剂D Y K 。再选作业点添加 的药剂为碳酸钠、脂肪酸捕收剂C ，‘5 - 6 1 。在精选Ⅱ作 业的精矿泡沫溜槽中添加脂肪酸捕收剂J V C 进行调 浆，在反粗选第一浮选槽和第三浮选槽内分别添加 硫酸，形成的药剂制度如图3 示。 原矿 尾矿3 图3改造后“多管吸浆”浮选工艺流程药剂制度 F i g ．3R e a g e n ts y s t e mo f “m u l t i t u b es u c t i o np u l p ” d i r e c t ．r e v e r s ef l o t a t i o na f t e rr e f o r m a t i o n 犁 慢．一 道斗 万方数据 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 4 结果和分析 4 ．1 试验结果 堕斗等糍蓦 7 2 ．2 6 2 7 3 02 ．1 4 8 5 ．9 65 8 ．1 3 6 3 ．3 92 9 ．3 91 ．6 0 8 1 ．1 7 『3 8 ．2 0 精l 选 在整个浮选流程稳定运转后，取7 2h 流程样进 行分析。根据浮选9 个班的班流程样结果绘制的数 质旱流程图如图4 所示 联Ⅷ’ 0 0 ．0 0 l2 2 ．9 5 2 ．6 5 1 0 0 ．0 01 0 0 ．0 0 粗I 选 选 0 ．9 0 2 0 ．5 2 1 3 ．2 9 叵扫l 选 4 ．2 42 4 ．5 34 ．2 8 1 5 - 2 22 2 9 6 昆1 f f J l3 图4 “多管吸浆”正反浮选工艺数质量流程图 F i g ．4Q u a n t i t ya n dq u a l i t yf l o w s h e e tc h a no f “m u l t i t u b es u c t i o np u l p ”d i r e c t - r e v e r s ef l o t a t i o np r o c e s s 4 ．2 结果分析 4 ．2 ．1 工艺流程对比分析 2 0 0 6 年开展了大峪口一层矿直接正浮选工艺流 程工业化试验。2 0 0 7 年9 月，开展了大峪口一层矿 正反浮选工艺流程工业化试验。两者试验结果对比 见表2 。 表2改造前工艺流程的指标 T a b l e2I n d e x e so fb e f o r er e f o r m a t i o n／％ 流程 堕堑笙 精矿磷 名称P 2 0 5M g OP 2 0 5M g O 回收率 存在 问题 对比表2 分析结果，由图4 知，“多管吸浆”正反 浮选工艺流程精矿指标不仅达到了要求，而且精矿 回收率达到了8 0 ．3 3 ％，比上述两个工艺流程要优。 由于省去了精选Ⅱ作业，缩短了流程，增加了精选作 业对粗选精矿泡沫的吸浆能力，因此，实际生产中该 流程精矿泡沫流动性好，很少出现精矿溢出泡沫槽 体现象。由于有反浮选作业，且引入磷酸渣场酸水 作为精选泡沫槽冲洗水，后续精矿沉降性能良好一I 。 4 ．2 ．2 精矿沉降性能分析 精矿沉降分析样取自7 2h 总精矿矿浆，在沉降 分析试验过程中，发现精矿矿浆呈酸性，精矿浆泡沫 消泡效果良好，精矿沉降速度较快。沉降2 4h 后，澄 清水呈透明状态，用玻璃棒搅动压缩层时易搅动，说 明沉降压缩层没有出现板结现象。精矿沉降曲线如 图5 示。 一 攀 万方数据 2 0 1 6 年第4 期何新建等大峪口一层矿“多管吸浆”正反浮选工艺速翟婴窒墨 E 皇 魁 超 * 姐 爱 图5 “多管吸浆”正反浮选工艺精矿沉降性能曲线图 F i g ．5S e t t l i n gp r o p e r t yc u r v eo fc o n c e n t r a t e sf r o m “m u l t i t u b es u c t i o np u l p ’’ d i r e c t r e v e r s ef l o t a t i o np r o c e s s 5结论 1 利用“多管吸浆”正反浮选工艺浮选一层矿， 达到了正浮选精矿泡沫输送顺畅，操作容易，流程运 行稳定，精矿指标在数量和质量方面均得到了很大 改善。 2 “多管吸浆”正反浮选工艺浮选一层矿，当原 矿品位P 2 0 5 为2 2 ．9 5 ％、M g O 为2 ．6 5 ％时，可得到 精矿品位为P 2 0 53 0 ．4 5 ％、M g O1 ．0 0 ％j 精矿回收率 8 0 ．3 3 ％指标。 3 精矿沉降性能良好。通过沉降分析试验知 道，精矿矿浆呈酸性状态，消泡效果良好，沉降2 4h 后，精矿沉降压缩层没有出现板结现象，精矿流动性 仍然较好。 4 “多管吸浆”正反浮选工艺已推广应用到二期 浮选装置，用来选别大峪口和王集矿段的一层矿，为 利用大峪口矿区丰富的中低品位胶磷矿提供了技术 支持。 参考文献 [ 1 ] 张旺，张国范，陈文胜，等．某碳酸盐型萤石矿浮选工艺 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 4 4 8 ．5 2 ． [ 2 ] 夏敬源，李耀基，杨稳权．空腔谐振式浮选柱在胶磷矿选 矿中的动力学参数研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 2 5 - 2 8 ． [ 3 ] 陈辉能，朱士兴，罗其玲．荆襄磷矿优质磷块岩的形成与 藻类的关系[ J ] ．地质科学，1 9 9 6 2 1 3 - 1 5 ． [ 4 ] 高春海．大峪口磷矿床地质条件及矿床特征分析[ J ] ．现 代矿业，2 0 1 0 9 2 1 - 2 4 ． [ 5 ] 傅克文，孙立田，时承东．大峪口胶磷矿正反浮选新工艺 的试验研究及工业化应用[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 1 3 1 2 2 5 - 2 7 ． [ 6 ] 傅克文，孙立田．提高大峪口胶磷矿单一反浮选指标的研 究[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 1 3 1 1 4 ．6 ． [ 7 ] 李海令，付鑫．内蒙古获各琦铅锌选矿厂废水利用[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 1 2 0 - 2 2 ． 万方数据