晋宁磷矿中低品位磷块岩选矿试验研究.PDF

试验研究 l M＆P e L - * 矿袖与加I 1 9 9 9年第 l 0 期 7 ／ 晋宁磷矿中低品位磷块岩选矿试验研究 洪家薇 一 昆明冶金研究院昆明 6 5 0 0 1 1 佃 ， i -／ 扎 饼 ， 关 键 词 腔 磷 矿 重选 浮选 重 一 浮 嚷 合流 程 ，z ， 7， J绥 ， ／ 前言 一坎一 圣 素 析结果 7 晋宁磷矿是云南磷矿主要生产基地的大型矿 ， 果见表 2 。 山之一． 可露采储量中， 风化富矿仅占 5 0 ％左右， 剩余的是 P 2 o5 品位只有 2 1 ％左右的中低品位矿 石． 且杂质含量高． 需经过选矿加工， 降低杂质含 量， 才能作为合格磷精矿 出售。晋宁磷矿 目前 已 建有处理原矿能力为 1 0 0万 t 的擦洗厂， 但只能 处理风化富矿和一部分中品位矿。为合理利用磷 矿资源， 解决晋宁磷矿后续矿源． 延长矿山服务年 限， 对该矿Ⅳ矿段 中低品位矿石进行了选矿试验 研究。 2 原矿性质 2 ． 1 原矿 多元素分析及 磷物相 分析 表 1 原矿多元素分析结果 元索P z 0j C a O Mg O s i％ AI Oa F e O3 吉量 ％2 1 7 4 2 8 ． 7 5 O 3 0 3 8 1 9 1 7 3 1 ． 8 2 元素 K Na F A- 1 吣 古量 ％ 0 4 6 0 ． 0 6 2 2 ． 2 1 4 0 ． 1 1 0 9 1 表 2 原矿磷物相分析结果 2 2矿 石 的 矿 物 组 成 用显微镜、 x 一射线衍射仪、 扫描电镜对试料 进行鉴定， 磷矿物为胶磷矿。脉石矿物主要有石 英、 云母、 粘土矿物． 其次是褐铁矿 、 赤铁矿、 黄铁 矿、 白云石、 长石、 玉髓及步量软锰矿、 有机质、 锆 石等。 2 ． 3 腔磷 矿及 主要脉石 的产状 胶磷矿一胶磷矿为非晶质、 隐品质、 超显礅粒 磷灰石、 微晶集合体与极微钿粒脉 石矿物的机械 混合物。胶 磷矿的粒度一般 为 0 ． 0 3 ～0 3 mm。 部分胶磷矿呈粒状、 团粒状、 鲕粒状、 不规则粒状。 呈接触式胶结或密集嵌布成铁灰色矿块、 矿层、 斑 点、 角砾。部分胶磷矿呈胶状块体、 矿层产 出， 其 中有石英砂粒、 白云母 、 粘土矿物 、 褐铁矿等分散 嵌布。有的胶磷矿呈圊粒 、 粒状在石英砂粒、 白云 母、 粘土矿物 、 褐铁矿等脉石集台体间分散嵌布 或呈不规则粒状充填胶结石英砂粒等矿物， 部分 胶磷矿中有干缩裂纹或轻微的重结晶现象。 硅质矿物一硅质矿 物以石英为主。石英以 0 ． O l ～0 ． 3 m m 的粒状在胶磷矿间隙、 白云母、 粘 土矿物集合体、 胶磷矿凝胶粒、 块、 鲕粒 内分散嵌 布． 部分石英呈 一0 ． 0 1 a n m 的粉砂在部分矿块的 角砾中富集成基质 布。 其 中密集或稀疏嵌 7 维普资讯 试验研究 i M＆P讫|矿耪与加I 1 9 9 9 年第 1 O期 各试验结果表明 s i 、 A k 03 等杂质在细粒级别 有所曾集， P o 5 在粗粒级别富集， 但擦洗精矿的 。’ 撵 ． ⋯ 级， 剩余物料筛分成 1 5 ～8 、 8 ～5 、 5 ～3 、 3 ～1 、 1 ～ 0 4 5 、 0 ． 4 5 ～0． 2 8、 0． 2 8～0． 1 5 、 0 ． 1 5 ～0． 0 7 4 mm 八个粒级， 3 mm 以上级别用悬浮液 用方铅矿 作加重剂 ． 3 mm 以下级别用重液 用三溴甲烷配 制 ， 按 2 ． 8 5 、 2 ． 7 5 、 2 ． 6 5三个分离比重进行重液 分离试验。根据试验结果绘制的重选特性曲线见 图 1 。该矿石 曲线 的形 状近似于一根斜 直线， 没有明显的转折点， 说明为重选难选矿石． 不可能 全部采用重选方法选别。重液分离试验结果表 明 各粒级 都可以得到 P 2 品位 2 8 ％的精矿， 但粗粒级别回收率较低， 随着粒度的减小， 胶磷矿 单体增多， 粒级回收率增高， 说明该矿石入选粒度 较细。重液分离可得到 P 2 品位在 2 8 ％， 回收 率 4 0 ％左右的部分精矿。 圈 1 重选可选性曲线 3 ． 2 ． 2 摇床分选 将矿石磨至 一0 ． 7 、 一0 4 5 、 一0 2 8 、 一0 ． 1 5 m m 分 别 用 摇 床 进行 探 索 试 验。 一 0 ． 7和 一 0 ． 1 5 mm两种粒度采用三 段作业分选直接 得到 精矿， 一0 4 5和 一0 ． 2 8 mm粒度采用二段作业分 选直接得到精矿。试验结果表明 各种入选粒度 都可以得到 P 2 O 5品位 2 8 ％的精矿， 回收率为 3 1 ％--4 7 ％， 当入选粒度较粗时， 胶磷矿解 离较 少， 所得精矿品位较低而回收率较高。入选粒度 越细， 胶磷矿单体解 离越 多， 所得精矿品位就高， P 2 O s 在尾矿中的损失增大。因此， 一0 ． 4 5和 一 0 2 8 mm 因入选粒 度适宜， 只需两段作业分选。 而 一 0 ． 7和 一0 1 5 mm粒级入选需采用三段作业 分选才能得到较好的分选指标， 重选应控制好 入 选粒度。 3 ． 3 浮选探索试验 维普资讯 试验研究 f MP讫I矿耪与加I 1 9 9 9年第 1 0期 用浮选法分选 硅质磷块岩是一项成熟的技 术， 在国内外得到广泛的应用。胶磷矿浮选适宜 的p H为8 ． 5 ～9 ， 用碳酸钠作调整剂． 用水玻璃作 脉石矿物抑制剂， 用 石油磺酸钠和塔尔油作混合 捕收剂， 对磨到 9 0 ％一2 0 0目原矿进行浮选试验。 试验采用流程为一粗二扫二精， 一段精选尾矿进 入一段扫选作业。 二段精选尾矿和扫选精矿合并 返 回粗选作 业。小 型 闭路 试验 所 得 精矿产 率 6 0 ． 3 4 ％， P 2 品位 3 0 ． 3 3 ％。 回收率 8 4 O 3 ％， 分 选指标较好。 3 ． 4 选矿方案的选择 从各种选别方法探 索试验结果可以看出， 因 矿石中的胶磷矿嵌 布粒度较细。 与脉石矿物相嵌 关系密切， 所以采用简单的擦洗脱泥、 磨细脱泥方 法难以得到合格精矿。重液分离及摇床探索试验 结果说明， 采用重选法选别该矿石可得到 P 2 品 位2 8 ％的部分精矿， 回收率在 4 5 ％左右。浮选 能获得较好的分选指标， 但入选粒度细。 药剂用量 大． 因此， 选矿成本较 高。如果全部采用浮选 方 法。 大量使用的浮选药剂对环境污染较大。综上 所述， 应采用经济合理， 环境污染小的重一浮联合 流程分选该矿石。 4 重一浮联合流程试验及扩大试验 4． 1 重～ 浮 联合流程 试验 在重选探索试验中， 摇床分选可得到 P 2 2 8 ％的重选精矿。但摇床占地面积大， 处理能力 小， 势必造成加工费用增加。 使精矿成本增高。重 一 浮联合流程试验中， 重选重点考查能否采用其 他重选设备替代摇床。对多种重选设备试验结果 比较， 最后选用了本院研制的水介质旋流器。破 介质旋流器具有底锥短 、 锥角大、 溢流管直径大且 具有较大的插入深度 的结构特点。因此， 不同于 普通的水力旋流器， 除了分级作用外， 还具有一定 的分选作用。对水介质旋流器各种参数 沉砂 n 直径、 溢流口直径及插入深度、 锥角等 不同的组 合及分选条件 浓度 、 粒度 、 给矿压力等 进行了大 量的试验研究。 选定了较 为理想的参数和分选条 件。将原矿磨到 ～0 ． 2 8 mm。 经水介质旋流器一 段选 别， 可 得 到 产 率 为 3 5 6 2 ％、 P 2 品 位 2 7 ． 0 2 ％、 回收率 4 4 ． 2 3 ％的重选精矿。与摇床分 选结果相比， 在回收率相同的情况下， 精矿品位低 了一个百分点。但水介质旋流器仅为～段作业分 选， 使流程得到了简化。水介质旋流器分选得到 的精矿品位达 不到合格精矿的要求， 但从浮选探 索试验结果可知。 浮选精矿品位较高。因此。 重～ 浮联合流程分选可以得到合格的混合精矿。 水介质旋流器分选出尾矿进入浮选作业。浮 选设备采用本院研制的矮柱浮选槽， 该浮选设备 具有 以下特点 结构简单、 易于操作维护； 泡沫粘 度小、 流动性好， 流程易于畅通； 占地面积小、 处理 能力大 ； 富集比高， 一段选别可得到高品位精矿。 勿需精选。按浮选探索试验 的药剂制度， 将重选 尾矿和浮选药剂给入搅拌桶内调浆， 再压入矮柱 浮选槽， 在常温下经二段粗选直接得到浮选混合 精矿。当给矿品位为 l 8 、 8 5 ％时， 浮选混合精矿 对原矿产率 2 8 ． 2 2 ％， 回收率 3 8 ． 9 2 ％， P 2 O 5 品位 3 0 ． 0 1 ％。采用矮柱浮选槽大大地减化了浮选 流 程。 水介质旋流器 矮柱浮选槽构成的重一浮联 合流程分选晋宁磷矿Ⅳ矿段中低品位矿石获得的 综合 指 标 为 精 矿 产 率 6 3 ． 8 4 ％。 P ’ O 品 位 2 8 ． 3 4 ％， 回收率 8 3 ． 1 5 ％。该流程只有一段重选 作业， 二段浮选作业。 无精选作业， 无中矿返回， 流 程结构极为简单。因流程 中无中矿返回。 所以分 选过程稳定， 且 易于操作。从重选精矿和尾 矿筛 分分析结果来看， 重选精矿中 0 ． 0 3 7 ram粒级占 9 0 ％以上， 重选粒级回收率较高的是 0 ． 0 7 4 mm 部分， 说明水介质旋流器能回收粗粒级别， 对细粒 分选效果较差。重选尾矿中 一0 ． 0 7 4 mm粒级含 量为 9 2 ％， 正好适合胶磷矿浮选的粒度特性。因 此。 采用重一浮联合流程在较粗的给矿粒 度 5 O ％一2 0 0目 条件下。 就可获得较好 的分 选指 标， 而不必细磨。 重选可以分选出产率为 3 5 ％左右的重选精 矿， 使进入浮选作业矿量减少 t ／ 3 ， 从而降低浮选 药剂用量， 减小环境污染。 降低生产成本。 4． 2扩 大 试 验 在重一浮联合流程小型试验的基础上， 进行 - 9 维普资讯 试验研究 I Md P讫I矿糖与加I 1 9 9 9 年第 1 O期 了全流程的扩大试验。在扩大试验中， 重选及浮 选设备参数和操作条件与小试相同。浮选按小试 二段作业选别， 回收率 比小试低 6 ％左右。为 了 获得较好的分选指标， 扩大试验增加了一段浮选 作业， 该作业不需补加药剂， 只是延长浮选时间。 扩大试验结果见图 2 。扩大试验指标达到了小试 指标。 图 2 扩大试验数质量流程图 5 问题及讨论 通过本次试验， 首次将重选方法应用于晋宁 磷矿中低品位矿石， 重选作业采用水介质旋流器 一 段分选获得重选精矿， 使重选流程得到了较大 的简化。但重选精矿品位偏低， 达不到合格精矿 要求， 使最终精矿品位降低。如果重选能够分选 得到P 2 0 5 品位2 8 ％的合格精矿， 那么， 最终精 矿品位可以提高 一个 品级。因此， 应加强对重选 分选的研究， 达到既能简化流程又能获得合格精 矿的 目的。 6 结语 经过大量试验研究， 选择重一浮联合流程分 选晋宁磷矿Ⅳ矿段 中低品位矿石。小型试验和扩 大试验都获得了较好的分选指标。该试验首次将 重选方法应用于晋宁磷矿， 重选精矿产率占原矿 3 5 ％左右， 从而减少了选矿成本高、 污染大的浮选 矿量。 收稿 日期 1 9 9 9 0 30 1 S t u d y o n B e n e f i c i a t i o n o f M i d -- l o w--g r a d e Ph o s p h a t e Ro c k Ho n g J i a we i Ku n min g Me t a l l u r g y R e s e a r c h I n s t i t u t e Ab s t r a c t Th e b e u e l i e ie t i on me t h o d s o f t h e r d ． Id w g r a d e p } ， ∞一 p h a t e r o c k in t h e,* ,e e t i on I V o f J m n in g P h h l m t e Mi n e w e r e s t u d ie d in d e t a i l ． F Md yg o o d s e p a r a t io n k t d e x e swe o b t a i r h y s i m e c o r n b ina t io n c i r c u i t of g r a v it y s e p a r a t k m e n d f lo t a t i o n in t e s t a n d p i lo t t e s t I t w∞ t h efi r s t t i met h a t g r a t y s e p a r a t io nme t h e dws s 印一耐 t o p r o c e s s i n g J i r mi n g p h o s p h a t e roc k Ke y wo r ds P h o p h a t em c k ． Gr a v i t y s e p a r a t i o n ． F lo t a t i o n ． C o ml 一 r mfi o n e ir e u l t。 f g r a v k y s e D a r a n d fl o tat i o n 上接 1 6页 3 服务年限短 5年 。 4 结语 前山矿段通风系统的建立， 可有效降低南风 井中二氧化硫浓度， 减少对南风井系统的破坏． 可 维持矿山现有生产能力。但由于本系统进、 回风 路线较为复杂， 主扇控制能力将受到一定的影响， 因此必要时可视坑下具体情况加以辅助通风， 同 时风机要作防腐处理。此外， 由于进、 回风井相距 较近， 地表需作人工巷道 以引开污风， 避免污风循 环。 ‘ 收稿 F t 期 1 9 9 9 0 8 2 3 ’ ’ h ，_____●-__ ．_ ． 一 I mp r o v e me n t o n Ve n t i l a t i o n S y s t e m i n To n g s h a n C o p p e r Min e Ha o J i a n b i n T 0 n g N o n f e r r o u s Me tal C o ． Ab s t r a c t | n a r t c e wi th p r o b l e ms o c c u e d i n v e n t i h t ic a s y s t e m a ud p r e s e n tt i o n c o n d i t i c a i n To n gs h a n g ∞ p p e r mi n e ． id e a s tha t Qi s h a n o r e s e c t ion ’ s mt iht i o n s y s t e m i s s e p a r a t e d f r o m the mine ’o v e r a ll v e n t iht ion s y s t e m a r e p r e s e nt e d t o pro t e c t e s t ln g the mine ’ s v e n t it a t i on s y s t em ． ma int a ／ n u o l-i o p e r a t io n Ke y wo r d s Ve n t i La ti o n s y s t e m，I Ⅲ d v 哪 e r Lt ． H hs u l p h u r b o dy 维普资讯