两段旋流器开路流程生产粉磷精矿的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种两段旋流器开路流程生产粉磷精矿的方法，特别是一种中低品位 胶磷矿粉矿即l〇〇〇~〇Mffl粒级两段旋流器开路流程生产粉磷精矿的方法，是中低品位胶磷 矿重选分级脱泥领域生产粉磷精矿理论和技术。属采矿技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有的中低品位胶磷矿分级脱泥理论是按照重选等降现象来划分粒级。在同一 介质中，密度、粒度和形状不同的颗粒在特定条件下，可以有相同的沉降末速，这样的对应 颗粒称之为等降颗粒，其中密度小的颗粒与密度大的颗粒的粒度比称为等降比。例如密度 2. 65g/cm3、粒径74Mm的石英与密度6. 9 g/cm3、粒径38Mm锡石具有相同的沉降末速，于是 把74~38Mm归为一级。根据上述理论像中低品位胶磷矿1000~0Mm宽粒级的粉矿石可划分 出 1000~74、74~38、38~19、19~10、10~5 和-5Mm 六个窄粒级。这当中 74、38、19Mm 为分级 点，19~10和10~5Mm为脱泥点，一共三个分级点和两个脱泥点。晋宁中低品位胶磷矿擦洗 厂完全按照有色金属矿种有等降现象对粒级进行划分，设置了 74、38、19ΜΠ 1三个分级点，未 设置脱泥点，称之为三段旋流器开路流程生产粉磷精矿的方法，简称"三开方法"。在"三开 方法"中三个分级点采用了相对应的第一段直径为Φ500、第二段直径为Φ250和第三段直 径为Φ 125_旋流器，它们的沉砂产品合并后获得品位P2O5大于28%的粉磷精矿，Φ 125_ 旋流器的溢流品位P2O5为18. 43%作为尾矿排至尾矿库。"三开方法"是重选中典型的按等 降现象逐级分级的生产流程。经过了八年的实际生产不论从理论上和旋流器设计上都存在 诸多急待解决的问题。主要问题如下： 1、在第一段直径为Φ500_旋流器中存在的问题是： I. 1 2005年给矿中+74Mm粒级含量为35. 27%，沉砂产率53. 91%，占总产率73. 99%的 72. 86%，作业效率为53. 91%。（见表1和图1) 1. 2 2014年给矿中+74Mm粒级含量为14. 49%，沉砂产率40. 20%，占总产率63. 78%的 63. 03%，作业效率为40. 20%。（见表2和图2) 1. 3 2005年与2014年相比，由于+74Mm粒级含量下降了 20. 78%，粒级产率极不稳定 也影响到沉砂产率下降了 13. 71%，粒级含量与沉砂产率存在非常密切的关系，这完全符合 等降现象逐级分级的规律。
[0003] 2、在第二段直径为Φ250 mm旋流器存在的问题是： 2. 1 2005年给矿中+38Mm粒级含量为34. 86%，给矿产率46. 09%，沉砂产率9. 78%，占 总产率73. 99%的13. 22%，作业效率21. 22%。（见图1) 2. 2 2014年给矿中+38Mm粒级含量为48. 42%，给矿产率59. 80%，沉砂产率13. 13%，占 总产率63. 78%的20. 59%，作业效率为21. 96%。（见图2) 2. 3 2005年与2014年相比，+38Mm粒级含量相差15%左右，但沉砂产率比较稳定，不 像一段那样影响特别明显，基本上在一个水平面上。这一数据表明，等降现象逐级分级越往 下一级，沉砂产率相对要稳定得多。但是必须指出，造成沉砂产率低的主要原因是溢流跑粗 率均超过65%的缘故，因此，二段Φ250 mm旋流器作业形同虚设。
[0004] 3、在第三段直径为Φ 125mm两相流旋流器存在的问题是： 3. 1 2005年旋流器给矿中+IOMm粒级含量为51. 89%，给矿产率37. 59%，沉砂产率 10. 30%，占总产率73. 99%的13. 92%，作业效率为28. 37% ;(见图1) 3. 2 2014年旋流器给矿中+IOMm粒级含量为60. 22%，给矿产率46. 67%，沉砂产率 10. 45%，占总产率63. 78%的16. 38%，作业效率为22. 39%。（见图2) 3.3 等降现象逐一分级的特性再次显现出来，最后一级分级沉砂产率和作业效率如 此一致，基本上就定格在这一水平上。
[0005] 2005年与2014年相比，尾矿品位P2O5前者是17. 37%，后者是18. 41%，尾矿品位升 高与一段、二段作业效率降低有直接原因。
[0006] 上述三段旋流器开路流程生产粉磷精矿方法的理论基础是按等降现象划分为 +74、74~38、38~19、19~10、10~5和-5Mm六个窄粒级，只设三个分级点。它存在两个主要问 题，一是由于+741^分级点粒级含量变化非常大，造成一段作业效率波动非常大，给后续作 业带来重大影响；二是粒级回收下限仅为第三个分级点19ΜΠ 1未设置-IOMffl粒级脱泥点，上 述两个问题是造成尾矿品位较高的主要原因。
【发明内容】
[0007] 本发明目的是将现有的中低品位胶磷矿"三段旋流器开路流程生产粉磷精矿方 法"改造为"两段旋流器开路流程生产粉磷精矿方法"，简称为"三开方法"改造为"两开方 法"。
[0008] 本发明两段旋流器开路流程生产粉磷精矿的方法技术方案是：其特征在于中低 品位胶磷矿粉矿采用无等降现象划分粒级，粒级划分的依据是按照中低品位胶磷矿粒级含 量、粒级品位固有特性，即粒级含量最为稳定或粒级品位之间差值最大划分粒级，确定分级 点和脱泥点； 其中分级点为38Mm，脱泥点为IOMffl从而形成了两段旋流器开路流程生产粉磷精矿的 方法;第一段采用直径为Φ350πιπι固、液、气三相流旋流器实现±38Mm粒级分级，第二段采 用直径为Φ75固、液两相流旋流器实现粒级脱泥； 分级和脱泥作业的沉砂产品合并为最终品位P2O5大于28%的粉磷精矿，脱泥作业-IOMffl 含量约为80%，P2O5小于16%的溢流产品为最终尾矿。
[0009] 中低品位胶磷矿原矿经螺旋分级机分级后，让分级为1000~0Mm粒级粉矿进入搅 拌槽（1)，砂浆泵（14)将粉矿浆泵入第一段直径为Φ350πιπι固、液、气三相流水力旋流器 (13)中，三相流水力旋流器（13)用于分离+38Mm粒级，三相流水力旋流器（13)分离过程中 获得的粗粒级沉砂通过管道进入分配箱（11)，获得的细颗粒溢流经管道筛（4)后进入第一 段溢流搅拌槽（5)中；砂浆泵（10)再将第一段溢流搅拌槽（5)中的细颗粒经过管道筛（6) 后泵入第二段直径为Φ 75_两相旋流器（7 )进料口，两相旋流器（7 )用于分离+IOMffl粒级， 两相旋流器（7)分离后的粗粒级沉砂再流入分配箱（11)，两相旋流器（7)分离后的细颗粒 溢流进入尾矿槽，进入分配箱（11)的沉砂平均分配到带式过滤机（12)上进行过滤，过滤后 的矿即为精矿。
[0010] 所述直径为Φ350_固、液、气三相旋流器器是依据外旋流转变成内旋流的长度 单位设置一个沉砂产品与溢流产品分离锥，其分离锥长L2设计为300_，总分离锥锥长H设 计为1650mm，分离锥长1^2的长度为总分离锥锥长H长度的18%。
[0011] 所述直径为〇75mm固、液两相流旋流器设备具有两级脱泥场，第一级脱泥场为 依据外旋流转变成内旋流的长度单位设置了一个± IOMffl粒级分离锥，分离锥长h3设计为 203mm，总锥长H设计为408mm，分离锥长h3占总锥长H的50% ; 第二级脱泥场为压力脱泥管，在压力脱泥管内又有两级脱泥场，第一级脱泥场区从连 接沉砂嘴处的压力脱泥管起点算起，依据存在的外旋流转变成内旋流的分离区长度h2设计 为220mm，分离区长度匕占压力脱泥管总长度的14%，此段长度单位为第一级压力脱泥区； 第二级脱泥场区从分离区长度匕的220mm处起到压力脱泥管出口端处共有1380mm长度是 压力脱泥场，此压力脱泥场是应用水柱高度，它将能克服水柱高度阻力的+IOMffl粒级可以 到达压力脱泥管出口，或者/和不能克服水柱高度阻力的-IOMffl粒级都会进入上述提到过 的220mm管长的分离区，被内旋流卷入溢流之中。
[0012] 工作原理：1、"两开方法"粒级划分不再是按传统等降比原理来划分粒级，而是根 据中低品位胶磷矿自然规律，磷矿物与脉石矿物几乎不存在比重差，某一特定粒级含量相 当稳定和某一特定粒级品位P 2O5含量相差值相当大这三个特征来划分粒级，这三个特征是 中低品位胶磷矿矿种无等降比粒级划分的理论依据。根据这个理论原理，本发明中低品位 胶磷矿可划分1〇〇〇~38、38~10和-IOMm三个窄粒级，只设置+38Mm粒级一个分级点和-IOMm 粒级一个脱泥点。
[0013] 2、第一段分级点采用直径为Φ350πιπι固、液、气三相流旋流器，第二段脱泥点采用 直径为Φ75_固、液两相流旋流器。第一段分级点、第二段脱泥点所获的沉砂产品合并获 得品位P 2O5大于28%粉磷精矿，第二段脱泥点溢流-IOMm含量约占80%，P 205小于16%作为 最终尾矿。
[0014] 、直径为Φ350·ι固、液、气三相旋流器设计：+38Mm粒级分级点采用直径为 Φ350πιπι固、液、气三相流旋流器，设计的核心点与等降现象设计原则不同，为了适应 10