专利名称：一种磷矿浮选工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磷矿浮选工艺。
背景技术：
浮选法是磷矿选矿的主要方法之一。由于磷矿地质成因、杂质种类及含量的不同，磷矿浮选可有多种多样的工艺，例如常用的单一正浮选流程，单一反浮选流程，正-反浮选流程，反-正浮选流程，双反浮选流程等[1-7]。
硅钙质磷矿在我国磷矿资源中占主导地位，其浮选工艺流程主要有①(磷矿物)单一正浮选流程，②(硅或镁)单一反浮选流程，③正-反浮选流程，④反-正浮选流程，⑤双反浮选流程等[1-7]。在磷矿浮选中，矿物的磨矿产品粒度及其分布对浮选指标具有极其重要的影响[8-9]。粒度对磷矿浮选影响的典型例子是用有机胺反浮选硅质杂质时，细粒级(矿泥)会导致过多、过粘的泡沫，同时也导致捕收剂有机胺的消耗量增大。故在国内外磷矿脱硅反浮选前，均需将细级别脱除。在磷矿浮选中，矿物的粒度及其分布一般会对浮选结果产生严重的影响。对未分级物料的浮选，其一般的浮选规律是粗粒级和细粒级较难浮，中间粒级则易浮。磷矿正-反浮选是国内研究和应用较多、也是应用较成功的磷矿浮选技术之一。我国磷矿资源多属中低品位，且磷矿物嵌布粒度较细，其浮选多数需要细磨矿。由于磷矿石中各种矿物成份的硬度差异较大，这种细磨矿的直接结果即是造成磨矿产品粒度极不均匀，产生大量细粒，易碎矿物如白云石等在细粒级中选择性富集。由于白云石与磷矿物在碱性正浮选条件下，可浮性相近，故在磷矿正浮选中大量细粒级的白云石不可避免要与磷矿物竞争吸附浮选药剂，其结果往往是造成正浮选磷矿物的粗粒级较难上浮，而细粒级则严重夹杂，浮选药剂特别是捕收剂耗量也往往较大。粒度的这种影响还将持续至反浮选过程并导致反浮效率下降。
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发明内容
本发明的目的在于提供一种提高浮选效率、降低药剂耗量的磷矿浮选工艺。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种磷矿浮选工艺，其特征在于它包括如下步骤1)磷矿原矿经过细磨后，原矿浆进入一分级设备(如水力旋流器)将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗粒级、细粒级二个部分；2a)粗粒级部分原矿浆浓缩至浓度为55％的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆(即粗粒级采用高浓度调浆)，调浆后的物料经加水稀释为35％矿浆后进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿；2b)细粒级部分原矿调浆至浓度为30％的矿浆，然后流入搅拌槽，向搅拌槽加入分散剂(细粒级浮选中加入了分散剂)，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆，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，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿。
所述步骤2a)中，正浮选调整剂、正浮选捕收剂的加入量分别为2-5kg/t粗粒级部分原矿浆、1-2kg/t粗粒级部分原矿浆，反浮选调整剂、反浮选捕收剂的加入量分别为5-10kg/t粗粒级部分原矿浆、0.5-1.0kg/t粗粒级部分原矿浆。
所述步骤2b)中，正浮选调整剂、正浮选捕收剂的加入量分别为2-5kg/t细粒级部分原矿浆、1-2kg/t细粒级部分原矿浆，反浮选调整剂、反浮选捕收剂的加入量分别为5-10kg/t细粒级部分原矿浆、0.5-1.0kg/t细粒级部分原矿浆。
所述的细粒级部分原矿浆的颗粒粒度为小于或等于分级设备分离粒度，粗粒级部分原矿浆的颗粒粒度为大于分级设备分离粒度，分级设备分离粒度介于38-54微米间。
所述的正浮选调整剂为碳酸钠或水玻璃。所述的正浮选捕收剂为脂肪酸皂。
所述的反浮选调整剂为无机酸(如硫酸、磷酸)。所述的反浮选捕收剂脂肪酸皂。
所述的粗粒级部分的正浮选系统采用机械搅拌型浮选机。
所述的细粒级部分的正浮选系统采用浮选柱(节能型，利于精选)。
所述的分散剂的加入量为0.2-1kg/t细粒级部分原矿浆。
所述的分散剂为Dextrin(糊精)、六偏磷酸钠或木质磺酸钙。
本发明采用磷矿原矿经过细磨后，矿浆进入一分级设备(如水力旋流器)将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗、细二个部分；浮选流程也由此开始分为二支路；粗粒级部分由于较难浮，需要进行高浓度调浆，以降低浮选药剂的用量；细粒级较易浮，但一般夹杂较为严重，精选困难，所以此部分的浮选需要强化分散，浮选中需加入较强的分散剂；细粒浮选设备也便于采用有利于精选且节能的浮选柱浮选；粗、细粒级的正浮选精矿分别进入各自的反浮选流程部分，继续进行脱镁反浮选。此种分级正-反浮选流程可以显著降低正浮选的浮选药剂消耗，正浮精矿质量也明显优于普通不分级混合浮选流程(见表1)。本发明的流程虽较普通正-反浮选流程略为复杂，但对大型浮选厂家而言，其实现并无困难；只需用原浮选流程的二个系列，一个用于处理粗粒级，一个用于处理细粒级即可，流程其他部分无需改动。
本发明与一般脱泥浮选工艺不同，脱泥只是脱除极难选或低质量的极细粒级部分(一般是≤10-20微米粒级)，且这种细粒级不再经过浮选处理，直接丢弃或并入最终精矿[6-8]。本发明的分级浮选流程的分级分离粒度介于38-54微米间；这个粒度要远高于一般的脱泥粒度，而且分级后的各个产品均需进行相应的浮选处理，并且是相应的、有针对性地调浆、浮选处理；另外也有一种直接分出粗粒作为最终精矿，而仅细粒部分进入浮选的分级浮选流程[10]。它也不同于本发明的全物料分级浮选流程。
本发明的有益效果是采用将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗、细二个部分，浮选流程也由此开始分为二支路，分为粗、细二个粒级而分别进行正-反浮选。粗、细粒级可以根据各自的浮选特性而分别得到优化，粗粒级通过高浓度调浆而节约药剂；细粒级因加入分散剂而提高了浮选效率。分级浮选可避免混合浮选时粗细间的相互干扰，提高分选效率和浮选精矿质量，降低浮选药剂消耗；从而提高整个正-反浮选的技术经济指标。
图1是本发明的磷矿浮选工艺流程图。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1如图1所示，一种磷矿浮选工艺，它包括如下步骤1)磷矿原矿经过细磨后，原矿浆进入一分级设备(如水力旋流器)将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗粒级、细粒级二个部分；所述的细粒级部分原矿浆的颗粒粒度为小于或等于38微米粒级，粗粒级部分原矿浆的颗粒粒度为大于38微米粒级；2a)粗粒级部分原矿浆浓缩至浓度为55％的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆，正浮选调整剂、正浮选捕收剂的加入量分别为2kg/t粗粒级部分原矿浆、1.36kg/t粗粒级部分原矿浆(t表示吨)，调浆后的物料经加水稀释为35％矿浆后进入正浮选系统(机械搅拌型浮选机)进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，反浮选调整剂、反浮选捕收剂的加入量分别为5kg/t粗粒级部分原矿浆、0.5kg/t粗粒级部分原矿浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿；所述的正浮选调整剂为碳酸钠，所述的正浮选捕收剂为脂肪酸皂，所述的反浮选调整剂为无机酸(如硫酸)，所述的反浮选捕收剂脂肪酸皂；2b)细粒级部分原矿浆调浆至浓度为30％的矿浆，然后流入搅拌槽，向搅拌槽加入分散剂，分散剂的加入量为0.2kg/t细粒级部分原矿浆，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆，正浮选调整剂、正浮选捕收剂的加入量分别为2kg/t细粒级部分原矿浆、1.36kg/t细粒级部分原矿浆，调浆后的物料进入正浮选系统(浮选柱)进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，反浮选调整剂和反浮选捕收剂的加入量分别为5kg/t细粒级部分原矿浆、0.5kg/t细粒级部分原矿浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿；所述的分散剂为Dextrin(糊精)，所述的正浮选调整剂为碳酸钠，所述的正浮选捕收剂为脂肪酸皂，所述的反浮选调整剂为无机酸(如硫酸)，所述的反浮选捕收剂脂肪酸皂。
按以上分级浮选方式分选某硅钙质胶磷矿与用传统的不分级浮选流程的正浮选指标(粗选)比较如表1示。原矿磨矿细度同为-200目占86％，分级正浮选的分级粒度为38微米(400目)，浮选其他条件相同正浮选温度30℃，正反浮选流程相同，最终指标相近。
表1、磷矿分级浮选与未分级浮选浮选指标比较
由结果可见，在其他条件相同的情况下，分级浮选的粗精矿质量要明显优于不分级的传统浮选法，且捕收剂消耗也大幅下降。事实上分级浮选的一段粗选已与不分级的一粗一精浮选流程精矿质量相近。
或者，当分级粒度为54微米时，即细粒级部分原矿浆的颗粒粒度为小于或等于54微米，粗粒级部分原矿浆的颗粒粒度为大于54微米粒级，粗粒级部分原矿浆浓缩至浓度为55％的矿浆，细粒级部分原矿调浆至浓度为30％的矿浆，步骤2a)中正浮选捕收剂的加入量为2kg/t粗粒级部分原矿浆，步骤2b)中正浮选捕收剂的加入量为1kg/t细粒级部分原矿浆，分散剂的加入量为1kg/t细粒级部分原矿浆，分散剂为六偏磷酸钠或木质磺酸钙，都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
权利要求
1.一种磷矿浮选工艺，其特征在于它包括如下步骤1)磷矿原矿经过细磨后，原矿浆进入一分级设备将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗粒级、细粒级二个部分；2a)粗粒级部分原矿浆浓缩至浓度为55％的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料经加水稀释为35％矿浆后进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿；2b)细粒级部分原矿浆调至浓度为30％的矿浆，然后流入搅拌槽，向搅拌槽加入分散剂，再向矿浆中分别加入正浮选调整剂和正浮选捕收剂进行调浆，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，排出堆放，正浮选泡沫产品进入反浮选搅拌槽；并向反浮选搅拌槽中分别加入反浮选调整剂和反浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选，泡沫产品为反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品即为低镁磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品精矿。
2.根据权利要求1所述的一种磷矿浮选工艺，其特征在于所述的细粒级部分原矿浆的颗粒粒度为小于或等于分级设备分离粒度，粗粒级部分原矿浆的颗粒粒度为大于分级设备分离粒度，分级设备分离粒度介于38-54微米间。
3.根据权利要求1所述的一种磷矿浮选工艺，其特征在于所述的粗粒级部分的正浮选系统采用机械搅拌型浮选机。
4.根据权利要求1所述的一种磷矿浮选工艺，其特征在于所述的细粒级部分的正浮选系统采用浮选柱。
5.根据权利要求1所述的一种磷矿浮选工艺，其特征在于分散剂的加入量为0.2-1kg/t细粒级部分原矿浆。
6.根据权利要求1所述的一种磷矿浮选工艺，其特征在于所述的分散剂为Dextrin、六偏磷酸钠或木质磺酸钙。
全文摘要
本发明涉及一种磷矿浮选工艺。一种磷矿浮选工艺，其特征在于采用分级正－反浮选流程，将原矿浆按颗粒粒度大小分为粗、细二个部分，浮选流程也由此开始分为二支路，分为粗、细二个粒级而分别进行正－反浮选。粗、细粒级可以根据各自的浮选特性而分别得到优化，粗粒级通过高浓度调浆而节约药剂；细粒级因加入分散剂而提高了浮选效率。分级浮选可避免混合浮选时粗细粒间的相互干扰，提高了分选效率和浮选精矿质量，降低浮选药剂消耗；从而提高整个正－反浮选的技术经济指标。
文档编号B03D1/001GK101020159SQ200710051699
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月20日 优先权日2007年3月20日
发明者魏以和 申请人:武汉工程大学