专利名称：一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磷矿选矿工艺，特别是涉及一种适合中等品位MgO含量在I. 0%-3. 5%之间的沉积型硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺。
背景技术：
沉积磷块岩矿(含磷矿物为胶磷 矿)是世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占世界磷矿总储量的70%以上，其中储量最大最难选的为中低品位硅钙质胶磷矿。对这类矿石在选矿过程中必须同时排除碳酸盐和硅酸盐杂质后，才能满足磷肥加工的要求。目前对这种类型矿石的选别比较成熟的选矿工艺为正反浮选，正反浮选工艺的实质是混合浮选，首先通过正浮选混合浮起可浮性相近的磷矿物和碳酸盐矿物，排除大量的硅酸盐脉石矿物和部分碳酸盐脉石矿物，然后对正浮选粗精矿(主要是磷矿物和白云石)再进行反浮碳酸盐矿物，以降低精矿含镁量，获得低镁磷比的优质磷精矿。正反浮选工艺的选矿技术指标是先进的，该工艺所获得磷精矿质量高，MgO含量低，符合湿法磷酸用矿的质量要求。但是常规正反浮选工艺存在明显的不足①正浮选泡沫量大，易造成“机械夹杂”，正浮选不仅要浮起磷矿物，还要浮起碳酸盐矿物，浮选上浮量大，浮选过程不易控制和稳定，易造成泡沫的“机械夹杂”和输送困难，降低浮选过程的选择性；②浮选药剂用量大，首先是碱耗量大，碳酸钠用量一般在4kg/t以上，其次是相应酸耗也大，由于反浮选需要在弱酸性介质中进行，而正浮选是在碱性介质中进行的，矿浆从碱性(pH 9-10)调至弱酸性(pH 5-6)需要消耗较多的酸；③回水利用困难，由于正浮选泡沫全部进入反浮选系统进行反浮选降镁，造成酸性水过多，不能直接返回正浮选系统利用，造成选矿废水回收利用困难选矿成本高，由于药剂用量大及选矿废水必须处理才能回收利用等因素，造成选矿成本高。正因为存在上述技术经济问题，制约着胶磷矿正反浮选工艺的工业化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种更为合理的、分选性高的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺。本发明所要解决的技术问题可以通过以下的技术方案来实现。本发明是一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特点是，其步骤如下
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20—40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3 —10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0. 5—2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0. 5—2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为I. 0-3. 0 kg/t原矿的正浮选PH调整剂碳酸钠和用量为I. 0—3. 0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl ；K1与K2合并即为最终磷精矿。反浮选捕收剂PA-64 (脂肪酸混合捕收剂)和正浮选捕收剂PA-2 (脂肪酸复配捕收剂)为中蓝连海设计研究院生产的市售产品，市场上可以买到。生产商中蓝连海设计研究院，联系地址江苏省连云港市朝阳路西51号。本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用。本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中硅钙质型胶磷矿矿石的组成一般为=P2O5品位为20-30%，MgO质量含量为1-3. 5%，酸不溶物A. I的质量含量为10-40%。本发明方法特别适全于MgO含量在I. 0%-3. 5%之间中等品位的硅钙质型胶磷矿，也适用于其它品位硅钙质型胶磷矿的选矿。
本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构可由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中正浮选系统的流程结构由粗选和一次精选作业组成，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽；如需获得更高品位的精矿则可以将一次精选泡沫进行二次精选，二次精选中矿返回一次精选作业；或将二次精选泡沫进行三次精选，三次精选中矿返回二次精选作业。与现有技术相比，本发明工艺具有以下优点，成功地实现了中等品位硅钙质胶磷矿的选矿富集
(I)充分利用了各矿物天然可浮性的差异，先浮易浮矿物，在硅钙质胶磷矿中，矿物的可浮性顺序为白云石矿物，胶磷矿，硅质矿物，等可浮分选工艺的实质是先浮出易浮的白云石矿物和部分胶磷矿，再浮出可浮性稍差的胶磷矿，然后进行各自分离提升磷精矿品位。(2)等可浮分选工艺根据矿物的天然可浮性采用分段浮选，浮选泡沫量少，这样不仅能保证浮选过程较高的选择性，而且浮选过程容易控制和稳定，降低浮选泡沫的“机械夹杂，，和输送困难。(3)浮选药剂用量小，等可浮分选工艺根据矿物的天然可浮性进行浮选，不需要强行抑制易浮矿物，而且只有部分矿物进入反浮选排镁系统，与正反浮选工艺相比，捕收剂用量和酸用量大为降低。(4)选矿废水可以循环利用，实现废水零排放，等可浮分选工艺产生的酸性废水较少，可以返回反浮选系统进行循环利用，而正浮选系统产生的精、尾矿水也可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，不象正反浮选工艺，产生的酸性水过多，不能直接返回正浮选系统利用，造成选矿废水回收利用困难。(5)本发明工艺还具有分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量闻，最终广品憐精矿综合成本较低等优点。
图I为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面参照图1，进一步描述本发明的具体技术实施方案，以使本领域技术人员进一步理解本发明，而不构成对本发明权利的限制。实施例I，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0. 5 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0. 5 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为1.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为3. 0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl ;K1与K2合并即为最终磷精矿。实施例2，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3. 0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl ;K1与K2合并即为最终磷精矿。实施例3，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为30%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为6kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为I. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物、等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为6 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为I. O kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ； 等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为2. 0-3. 0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.5 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl ;K1与K2合并即为最终磷精矿。实施例4，实施例1-3中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中正浮选系统产生的精、尾矿水返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水返回反浮选系统进行循环利用。实施例5，实施例1-4中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中硅钙质型胶磷矿矿石的组成为=P2O5品位为20-30%，MgO质量含量为1-3. 5%，酸不溶物A. I的质量含量为10-40%。实施例6，实施例1-5中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。实施例7，实施例1-6中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中正浮选系统的流程结构由粗选和1-3次精选作业组成，精选作业中矿依次返回前道粗选或精选作业。实施例8，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验一。将P2O5品位为20%，MgO含量为3. 5%，A. I酸不溶物为30%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为20%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃3 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 2. 0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反浮选调整剂无机酸硫酸10 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 2.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ；粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠1.0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 1.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl。Kl与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选系统的流程结构由粗选和三次精选作业组成，三次精选中矿返回二次精选作业，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。
实施例9，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验二。将组成为P205品位为25%，MgO含量为2. 0%，A. I酸不溶物为35%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为30%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃10 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 1.2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反 浮选调整剂无机酸磷酸3 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 I. 2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ;粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选PH调整剂碳酸钠2. 0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 2. 0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl。Kl与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选系统的流程结构由粗选和二次精选作业组成，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。实施例10，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验三。将组成为P205品位为30%，MgO含量为I. 0%，A. I酸不溶物为20%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃6 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 0. 5 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反浮选调整剂无机酸混酸6 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64
0.5 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2;粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠3. 0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 3. 0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl。Kl与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选作业组成；正浮选系统的流程结构由粗选和一次精选作业组成，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。实施例11，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验四。原矿P2O5品位为22. 38%，MgO含量为2. 46%，磨矿细度为200目93%，浮选浓度为30%，等可浮作业加入水玻璃7.0 kg/t，捕收剂PA-64 1.5 kg/t，反浮选加入混酸6. Okg/t，捕收剂PA-64 I. 5 kg/t,反浮选流程为粗选和泡沫再选流程构成，泡沫再选作业加入混酸I. 0 kg/t，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选部分加入碳酸钠I. 0 kg/t，捕收剂PA-2 I. 5 kg/t，正浮选流程为一次粗选二次精选闭路流程，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽；选别后可获得最终P2O5品位为30. 26%，MgO为0. 79%的合格磷精矿产品，P2O5回收率为80. 67%。实施例12，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验五。原矿P2O5品位为25. 86%，MgO含量为I. 43%，磨矿细度为200目85%，浮选浓度为33%,等可浮作业加入水玻璃6. 0 kg/t,捕收剂PA-64 1.0 kg/t,反浮选加入混酸4. Okg/t，捕收剂PA-64 1.0 kg/t，反浮选流程仅为粗选作业；正浮选部分加入碳酸钠2.0 kg/t，捕收剂PA-2 2. 0 kg/t,正浮选流程为一次粗选二次精选闭路流程，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽 ；选别后可获得最终P2O5品位为32. 85%，MgO为0. 42%的优质磷精矿产品，P2O5回收率为83. 89%。
权利要求
1.一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于，其步骤如下 将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20—40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3 —10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0. 5—2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫； 浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0. 5—2. 0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2 ； 等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为I. 0-3. 0 kg/t原矿的正浮选PH调整剂碳酸钠和用量为I. 0—3. 0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿XI，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿Kl ；K1与K2合并即为最终磷精矿。
2.根据权利要求I所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于正浮选系统产生的精、尾矿水返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水返回反浮选系统进行循环利用。
3.根据权利要求I或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于，硅钙质型胶磷矿矿石的组成为P205品位为20-30%，MgO质量含量为1-3. 5%，酸不溶物A. I的质量含量为 10-40%。
4.根据权利要求I或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。
5.根据权利要求I或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于正浮选系统的流程结构由粗选和1-3次精选作业组成，精选作业中矿依次返回前道粗选或精选作业。
全文摘要
本发明是一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿、加水调浆后进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选；浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，调浆后进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿；等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿。本发明工艺充分利用了各矿物天然可浮性的差异，浮选药剂用量小，选矿废水可以循环利用，分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量高，最终产品磷精矿综合成本较低。
文档编号B03D1/02GK102744160SQ20121025565
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者刘升林, 刘星强, 宋文义, 张素芳, 张红茹, 曹效权, 李丰, 郭凤云, 钱押林 申请人:中蓝连海设计研究院