一种中磷矿分选方法及分选系统与流程

本发明属于采矿生产技术领域，尤其涉及一种中磷矿分选方法及分选系统。

背景技术：

随着采矿业的不断发展，矿井开采深度的不断深入地下，但是，随着开采深度的不断增加，所采集到的原矿石的矿品则出现降低的趋势，以贵州开磷化肥有限公司为例，目前正在开采的矿区位于震旦系上统陡山沱组上部，广泛出露于走向近南北向的洋水短轴背斜两翼。矿区包括6个矿段，矿床规模庞大，矿层厚度及品味稳定，但是，随着近60年的开采，已由下磷矿逐渐进入中磷矿，目前急需利用其它矿区中磷矿的开采量才能补充满足全年使用量，而经过分析，其它矿段中磷矿P2O5品味仅有28％，且伴生SiO2、酸不溶物、R2O3等杂质含量显著偏高，若采用中现有的湿法磷酸生产工艺，在中磷矿磨矿过程中出现矿粉粒径两级分化严重，且粗细组分含量差异较大，粗矿粉中P2O5品味较高且杂质含量较低，细矿粉中P2O5品味较低且杂质含量较高，酸不溶物和硅胶易在细级别的矿粉中富集，经过分析粗细矿粉组分含量后并不令人满意，同时，磨矿系统中水力旋流器内不合格矿浆底流循环量大且出现不同程度粗矿粒“死循环”现象。此外，采用中磷矿进行湿法磷酸萃取生产，则出现磷石膏过滤困难，残磷偏高及磷酸产品杂质超标等问题。若将中磷矿与生产正常用矿掺混使用，中磷矿极限可掺混量仅为8％。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中磷矿分选方法及分选系统。

本发明提供了一种中磷矿分选方法，包括以下步骤：

步骤一：将矿区内的原矿石通过破碎处理后，获取中磷矿石；

步骤二：通过输送管道采集自然界中的水，将采集到的水作为工艺水；

步骤三：将步骤一所述中磷矿石与步骤二所述工艺水混合后送入溢流型球磨机内研磨得到矿浆；

步骤四：对步骤三所述矿浆进行筛分，将矿浆筛分为中粒径矿浆和一次粗矿浆；

步骤五：将步骤四所述一次粗矿浆送回步骤三所述溢流型球磨机内研磨；

步骤六：将步骤四所述中粒径矿浆送入水力旋流器内，使所述中粒径矿浆内的矿粒得到分级沉降，从水力旋流器溢流出口处获得细矿浆，从水力旋流器底流出口处获得二次粗矿浆；

步骤七：将步骤六所述的二次粗矿浆中的一部分送入步骤三所述的溢流型球磨机内进行研磨，另一部分二次粗矿浆与步骤四所述一次粗矿浆混合后加入加入适量步骤二所述工艺水掺混，然后再依次送入溢流型球磨机和水力旋流器内分别进行研磨和分级沉降后，获得成品矿浆；

步骤八：将步骤七所述成品矿浆输送至各个生产车间。

所述步骤一所述中磷矿石的粒径小于20mm。

所述步骤四中所述中粒径矿浆的细度小于100目。

所述步骤七中所述送入溢流型球磨机内进行研磨的一部分二次粗矿浆占所述二次粗矿浆总量的30％。

本发明提供一种中磷矿分选系统，包括破碎处理单元、配料单元、溢流型球磨机A、水力旋流器A、水力旋流器B、混合配矿单元及输出单元，所述水力旋流器A和水力旋流器B顶部具有溢流出口，水力旋流器A和水力旋流器B底部均设有底流出口，所述破碎处理单元依次与配料单元、溢流型球磨机A、滚筒筛A、地槽A、渣浆泵A、水力旋流器A输入端串联连接，水力旋流器A的底流出口还依次与粗矿浆槽、渣浆泵B、水力旋流器B输入端串联连接，水力旋流器A和水力旋流器B的底流出口并联地与溢流型球磨机A输入端连接，水力旋流器A和水力旋流器B的溢流出口并联连接后作为所述中磷矿分选系统的第一输出端，所述渣浆泵B输出端依次与所述混合配矿单元及输出单元串联连接，所述输出单元输出端作为所述中磷矿分选系统的第二输出端。

所述混合配矿单元包括依次串联连接的溢流型球磨机B、滚筒筛B、地槽B、渣浆泵C、水力旋流器C、成品矿浆槽A以及渣浆泵D，水力旋流器C的底流出口还与溢流型球磨机B输入端连接，溢流型球磨机B作为所述混合配矿单元的输入端，渣浆泵D作为所述混合配矿单元的输出端。

所述溢流型球磨机B输入端还连接有配料单元。

所述配料单元包括依次串联连接的中磷矿石料仓、重型板式给料机和带式输送机B。

所述破碎处理单元包括原矿石贮斗、重型板式给料机、至少三台圆锥破碎机以及多台带式输送机B，原矿石贮斗输出端与重型板式给料机输入端连接，任意相邻两台圆锥破碎机之间通过带式输送机B串联连接，其中第一圆锥破碎机输入端与重型板式给料机输出端连接，最后一台圆锥破碎机输出端作为破碎处理单元的输出端。

所述输出单元包括成品矿浆槽B、喂料泵以及多个隔膜泵，成品矿浆槽A槽口作为所述输出单元的输入端，多个隔膜泵输出端并联连接后作为所述输出单元的输出端，成品矿浆槽A输出端面与喂料泵输入端连接，多个隔膜泵输入端并联连接后与喂料泵输出端连接。

本发明的有益效果在于：

采用本发明提供的技术方案，由于中磷矿主要成分是磷灰石，其硬度为5，含硅脉石矿物主要是粘土矿物，其莫氏硬度一般为2-2.5，在矿石破碎过程中，选择合适的破碎设备按各矿物硬度的差异可进行选择性磨矿，使硬度较小的含硅脉石矿物易在细级别中富集，从而使酸不溶物和硅胶易在细级别的矿粉中富集，通过选择性磨矿，并根据粒径目数条件，分级筛分粗细中磷矿浆，筛选出的粗矿粉经过再次磨矿得到了符合生产要求粒度的矿浆可用于湿法磷酸的生产，而经过筛选出的细矿粉，可通过与硝酸或磷酸或硫酸等熟化反应等系统工艺用于生产低浓度硝酸磷肥或普钙等磷复肥产品，同时，通过将一次粗矿浆和二次粗矿浆掺混配矿，解决中磷矿掺混比例较低问题，从而提高了中磷矿的利用率，并解决了现有技术中磨矿工艺中矿粉粒径两级分化严重，水力旋流器内不合格矿浆底流循环量大且出现不同程度粗矿粒“死循环”问题。

附图说明

图1是本发明分选方法的流程图；

图2是本发明分选系统的结构示意图；

图3是本发明分选系统混合配矿单元的结构示意图；

图4是本发明分选系统配料单元的结构示意图；

图5是本发明分选系统破碎处理单元的结构示意图；

图6是本发明分选系统输出单元的结构示意图；

图7是本发明分选系统供水单元的结构示意图。

图中：1-破碎处理单元，2-配料单元，3-溢流型球磨机A，4-水力旋流器A，5-水力旋流器B，6-混合配矿单元，7-输出单元，8-滚筒筛A，9-地槽A，10-渣浆泵A，11-粗矿浆槽，12-渣浆泵B，13-溢流型球磨机B，14-滚筒筛B，15-地槽B，16-渣浆泵C，17-水力旋流器C，18-成品矿浆槽A，19-渣浆泵D，20-中磷矿石料仓，21-圆盘给料机，22-带式输送机A，23-原矿石贮斗，24-重型板式给料机，25-圆锥破碎机，26-带式输送机B，27-成品矿浆槽B，28-喂料泵，29-隔膜泵，30-供水单元，31-凉水塔，32-输送泵，33-蓄水池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

本发明提供了一种中磷矿分选方法；

如图1所示，所述中磷矿分选系统包括以下步骤：

步骤一：将矿区内的原矿石通过破碎处理后，获取中磷矿石；

步骤二：通过输送管道采集自然界中的水，将采集到的水作为工艺水；

步骤三：将步骤一中磷矿石与步骤二工艺水混合后送入溢流型球磨机内研磨得到矿浆；

步骤四：对步骤三矿浆进行筛分，将矿浆筛分为中粒径矿浆和一次粗矿浆；

步骤五：将步骤四一次粗矿浆送回步骤三溢流型球磨机内研磨；

步骤六：将步骤四中粒径矿浆送入水力旋流器内，使中粒径矿浆内的矿粒得到分级沉降，从水力旋流器溢流出口处获得细矿浆，从水力旋流器底流出口处获得二次粗矿浆；

步骤七：将步骤六所述的二次粗矿浆中的一部分送入步骤三所述的溢流型球磨机内进行研磨，另一部分二次粗矿浆与步骤四所述一次粗矿浆混合后加入加入适量步骤二所述工艺水掺混，然后再依次送入溢流型球磨机和水力旋流器内分别进行研磨和分级沉降后，获得成品矿浆；

步骤八：将步骤七成品矿浆输送至各个生产车间。

采用本发明提供的技术方案，由于中磷矿主要成分是磷灰石，其硬度为5，含硅脉石矿物主要是粘土矿物，其莫氏硬度一般为2-2.5，在矿石破碎过程中，选择合适的破碎设备按各矿物硬度的差异可进行选择性磨矿，使硬度较小的含硅脉石矿物易在细级别中富集，从而使酸不溶物和硅胶易在细级别的矿粉中富集，通过选择性磨矿，并根据粒径目数条件，分级筛分粗细中磷矿浆，筛选出的粗矿粉经过再次磨矿得到了符合生产要求粒度的矿浆可用于湿法磷酸的生产，而经过筛选出的细矿粉，可通过与硝酸或磷酸或硫酸等熟化反应等系统工艺用于生产低浓度硝酸磷肥或普钙等磷复肥产品，同时，通过将一次粗矿浆和二次粗矿浆掺混配矿，解决中磷矿掺混比例较低问题，从而提高了中磷矿的利用率，并解决了现有技术中磨矿工艺中矿粉粒径两级分化严重，水力旋流器内不合格矿浆底流循环量大且出现不同程度粗矿粒“死循环”问题。

进一步地，步骤一中磷矿石的粒径小于20mm。

进一步地，步骤四中中粒径矿浆的细度小于100目。

进一步地，步骤七中送入溢流型球磨机内进行研磨的一部分二次粗矿浆占二次粗矿浆总量的30％。

如图2至7所示，所述中磷矿分选系统包括破碎处理单元1、配料单元2、溢流型球磨机A3、水力旋流器A4、水力旋流器B5、混合配矿单元6及输出单元7，水力旋流器A4和水力旋流器B5顶部具有溢流出口，水力旋流器A4和水力旋流器B5底部均设有底流出口，破碎处理单元1依次与配料单元2、溢流型球磨机A3、滚筒筛A8、地槽A9、渣浆泵A10、水力旋流器A4输入端串联连接，水力旋流器A4的底流出口还依次与粗矿浆槽11、渣浆泵B12、水力旋流器B5输入端串联连接，水力旋流器A4和水力旋流器B5的底流出口并联地与溢流型球磨机A3输入端连接，水力旋流器A4和水力旋流器B5的溢流出口并联连接后作为中磷矿分选系统的第一输出端，渣浆泵B12输出端依次与混合配矿单元6及输出单元7串联连接，输出单元7输出端作为中磷矿分选系统的第二输出端。

混合配矿单元6包括依次串联连接的溢流型球磨机B13、滚筒筛B14、地槽B15、渣浆泵C16、水力旋流器C17、成品矿浆槽A18以及渣浆泵D19，水力旋流器C17的底流出口还与溢流型球磨机B13输入端连接，溢流型球磨机B13作为混合配矿单元6的输入端，渣浆泵D19作为混合配矿单元6的输出端。

溢流型球磨机B13输入端还连接有配料单元2。

配料单元2包括依次串联连接的中磷矿石料仓20、重型板式给料机(24)和带式输送机B26。

破碎处理单元1包括原矿石贮斗23、重型板式给料机(24)、至少三台圆锥破碎机25以及多台带式输送机B26，原矿石贮斗23输出端与重型板式给料机(24)输入端连接，任意相邻两台圆锥破碎机25之间通过带式输送机B26串联连接，其中第一圆锥破碎机25输入端与重型板式给料机(24)输出端连接，最后一台圆锥破碎机25输出端作为破碎处理单元1的输出端。

进一步地，输出单元7包括成品矿浆槽B27、喂料泵28以及多个隔膜泵29，成品矿浆槽A18槽口作为输出单元7的输入端，多个隔膜泵29输出端并联连接后作为输出单元7的输出端，成品矿浆槽A18输出端面与喂料泵28输入端连接，多个隔膜泵29输入端并联连接后与喂料泵28输出端连接。

进一步地，中磷矿分选系统还包括供水单元30，供水单元30包括串联连接的凉水塔31和输送泵32，凉水塔31输入端作为供水单元30的输入端，输送泵32的输出端作为供水单元30的输出端，多个隔膜泵29的输入端并联连接后与供水单元30输出端连接。

进一步地，中磷矿分选系统还包括蓄水池33，蓄水池33分别与溢流型球磨机A3以及多个隔膜泵29的输入端连接。

使用中磷矿分选系统的工艺流程为：首先将中磷矿矿石块矿由装载机加到贮斗中，贮斗下的重型板式给料机将磷矿送到胶带输送机上，或通过装载机将筛子圆的矿石输送到鄂式破碎机中，经破碎后下到胶带输送机上，再由胶带输送机将磷矿送到圆锥破碎机中进行二次、三次破碎。破碎合格的20mm矿石颗粒再由皮带输送机进入磨机的磨头储料仓。合格磷矿石由桶仓经圆盘给料机，计量输送皮带机计量后进入湿磨机。经过计量的水和碎矿在磨机中研磨得到矿浆，经滚筒筛的筛分，100目矿浆经筛下溜槽流到矿浆地槽内，对没有过筛的物料由筛筒端口部分送至环形皮带进磨机再次研磨。矿浆地槽内的矿浆由渣浆泵送至水力旋流器，从水力旋流器溢流出的富集酸不溶物和硅胶的细矿浆用于生产硝酸磷肥或普钙等低浓度磷复肥，水力旋流器内粗矿浆底流30％通过到返浆管进磨机再次研磨，70％进入粗矿浆槽并通过渣浆泵送至正产用矿磨矿系统，与正常用矿掺混配矿。中磷矿最大掺混比例可达60％以上，大大提高了中磷矿利用率。掺混后的矿浆进入球磨机研磨后浓度含水量为45％-49％，细度100目过筛率为≥80％的含中磷矿的磷矿浆送入矿浆贮罐并由喂料泵，通过两条工艺管道输送至隔膜泵房，经隔膜泵房两条喂料管道供三台隔膜泵,隔膜泵通过矿浆管道送至浓密系统矿浆分配槽，经浓密机浓密后浓度含水量为32％-35％的含中磷矿的磷矿浆用于湿法磷酸萃取生产。