一种磷矿石脱镁抑制剂及其应用

1.本发明涉及一种磷矿石脱镁抑制剂及其应用，具体涉及一种高分子聚合物抑制剂罗望子胶在磷矿石正浮选脱镁中的应用，属于盐类矿物浮选分离技术领域。


背景技术：

2.磷作为自然界最常见的元素之一，广泛存在于地壳与生物体中，是冶金、食品、纺织、医药、国防等领域重要的基础原料。目前，磷化工行业获取磷最主要的来源为磷矿石的开发与利用。我国磷矿资源储量丰富，位居世界第二位，但富矿少、贫矿多，主要以难处理高镁低品位磷矿石为主。目前，高镁低品位磷矿石主要通过泡沫浮选方法进行分选提质，然而此类磷矿中主要含镁矿物白云石[(ca,mg)(co3)2]与主要含磷矿物磷灰石[ca5(po4)3(f,cl,oh)]伴生紧密，且表面性质相似，使得工业广泛应用的脂肪酸类捕收剂对两种矿物浮选选择性差、分选效率低，无法实现磷灰石与白云石的高效分离，严重影响低品位磷矿石的综合利用。因此，开发磷矿脱镁高效抑制剂对我国磷矿资源的开发与利用具有重要意义。
[0003]
罗望子胶（tsg）是从豆科罗望子属植物罗望子的种子胚乳中提取分离出来的一种中性多糖，具有大量羟基位点，可螯合钙、镁等金属离子，且该药剂为高分子聚合物，当其吸附于矿物表面后一方面可增加矿物表面亲水性，一方面可利用空间位阻效应阻碍捕收剂分子在矿物表面的吸附，从而抑制其浮选回收。此外，tsg为无磷、无毒、无污染的绿色环保型化学药剂，符合我国绿色可持续发展战略需求。因此，本专利研发tsg作为绿色高效脱镁抑制剂进行高镁低品位磷矿石的高效开发与利用，对保证磷工业发展具有重要意义。


技术实现要素：

[0004]
本发明针对现有高镁低品位磷矿石高效浮选技术难点，提供一种抑制剂罗望子胶（tsg），抑制剂罗望子胶在高镁低品位磷矿石正浮选脱镁中进行应用，主要目的是通过添加抑制剂tsg，使其选择性地抑制白云石的浮选，扩大磷灰石与白云石可浮性差异，从而通过正浮选方法实现磷灰石与白云石的有效分选。此外，tsg还具有来源广泛、成本低、无毒、无污染、生物可降解等特点，并能实现高镁低品位磷矿石浮选脱镁的目标，满足市场对磷精矿产品含镁量的要求。
[0005]
本发明将抑制剂罗望子胶应用在磷矿石正浮选脱镁中，具体步骤如下：（1）破碎与磨矿：首先将高镁低品位磷矿石破碎至2mm以下，再将破碎后矿石磨至以质量计粒度小于0.074mm占70~85%；破碎采用颚式破碎机，磨矿采用陶瓷球磨机；（2）调浆和浮选：将步骤（1）磨矿所得的细粒磷矿石粉与去离子水混匀，配制成质量百分浓度为20~30%的磷矿石矿浆，然后向磷矿石矿浆中加入质量百分浓度为0.5~3%的naoh/hcl溶液调节矿浆的ph值为6~10，调浆时间为2~3min，然后向矿浆中依次加入抑制剂罗望子胶、捕收剂油酸钠，加药间隔2~4min，即加入抑制剂罗望子胶2~4min后再加入捕收剂油酸钠；进行正浮选刮泡，得到浮选泡沫产品和尾矿产品；（3）浮选泡沫产品后处理：将步骤（2）得到的浮选泡沫产品进行烘干，获得p2o5品
位为36.13~37.25%，mgo品位小于1%，磷回收率为71.53%~83.42%的低镁磷矿石浮选精矿。
[0006]
进一步地，步骤（2）中，加入的捕收剂罗望子胶为质量百分浓度为0.01~0.5%的溶液，罗望子胶用量为100~150g/t。
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进一步地，步骤（2）中加入的捕收剂油酸钠为质量百分浓度为2~4%的溶液，油酸钠用量为800~1200g/t。
[0008]
本发明提供的抑制剂罗望子胶（tsg）绿色高效，且对磷矿石中的含镁碳酸盐矿物白云石具有强烈的抑制作用，通过使用该抑制剂可以实现高镁低品位磷矿石的高效脱镁，主要原因为抑制剂tsg中含有大量的羟基基团，由于磷灰石与白云石晶体化学结构及矿物表面钙、镁离子含量和活性存在明显差异，使得抑制剂tsg更易与白云石表面暴露的钙、镁离子形成螯合物而强烈吸附于白云石表面，并通过伸入水中的亲水基与水分子之间的引力作用使得白云石表面亲水性增强，可浮性降低，浮选回收受到抑制。
[0009]
本发明的有益效果是：（1）本发明的抑制剂tsg绿色高效，与当前所用磷矿石脱镁无机酸类抑制剂相比，具有用量小、选择性强、来源广泛、无污染、适用ph范围广的优点。
[0010]
（2）本发明的抑制剂tsg可以显著降低酸性条件下无机酸类抑制剂对浮选设备及矿浆管道的腐蚀维护费用。此外，采用该绿色高效抑制剂能仅通过正浮选流程实现高镁低品位磷矿石的脱镁处理，相较于现有正-反浮选结合流程可大幅缩短工艺流程，减少设备及运营成本。
附图说明
[0011]
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0012]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例仅用于对本发明作出具体说明，本发明保护范围不局限于所述内容。
[0013]
实施例1：本实施例中高镁低品位磷矿石原料化学组成为：p2o5含量27.63%，cao含量为52.37%，al2o3含量为4.49%，f含量为3.20%，fe2o3含量为3.41%，c含量为3.07%，sio2含量为1.55%，mgo含量为3.08%，k2o含量为0.81%。所用抑制剂tsg为工业纯，捕收剂油酸钠为化学纯，ph调整剂氢氧化钠为分析纯，应用按以下步骤进行：（1）破碎与磨矿：采用颚式破碎机将高镁低品位磷矿石破碎至2 mm以下，再将破碎后矿石利用陶瓷球磨机磨矿至以质量计粒度小于0.074mm矿粒含量占总矿量75%，以供调浆使用；（2）调浆和浮选：将步骤（1）磨矿所得的细粒磷矿石粉与去离子水混匀，配制成质量百分浓度为25%的磷矿石矿浆，将配制好的矿浆产品加入挂槽浮选机中，然后向磷矿石矿浆中加入质量百分浓度为1%的naoh溶液调节矿浆的ph值为8，调浆时间为2min，然后向矿浆中依次加入质量百分浓度为0.1%的抑制剂罗望子胶100g/t、3min后再加入质量百分浓度为2%的捕收剂油酸钠1000g/t，进行正浮选刮泡，得到浮选泡沫产品和尾矿产品；（3）浮选泡沫产品后处理：步骤（2）浮选结束后即可获得低镁磷矿石浮选精矿产品，将浮选刮泡所得的泡沫产品及槽内尾矿产品进行过滤、烘干、称重、化验品位并计算产
品指标，最终低镁磷精矿中p2o5品位为36.34%，mgo品位为0.8%，磷回收率为80.32%。
[0014]
实施例2：本实施例中高镁低品位磷矿石原料化学组成为：p2o5含量27.96%，cao含量为52.34%，al2o3含量为4.43%，f含量为3.22%，fe2o3含量为3.27%，c含量为3.09%，sio2含量为1.51%，mgo含量为3.11%，k2o含量为0.83%。所用抑制剂tsg为工业纯，捕收剂油酸钠为化学纯，ph调整剂盐酸为分析纯，应用按以下步骤进行：（1）破碎与磨矿：采用颚式破碎机将高镁低品位磷矿石破碎至2 mm以下，再将破碎后矿石利用陶瓷球磨机磨矿至以质量计粒度小于0.074mm矿粒含量占总矿量70%，以供调浆使用；（2）调浆和浮选：将步骤（1）磨矿所得的细粒磷矿石粉与去离子水混匀，配制成质量百分浓度为20%的磷矿石矿浆，将配制好的矿浆产品加入挂槽浮选机中，然后向磷矿石矿浆中加入质量百分浓度为3%的hcl溶液调节矿浆的ph值为6，调浆时间为3min，然后向矿浆中依次加入质量百分浓度为0.5%的抑制剂罗望子胶120g/t、2min后再加入质量百分浓度为4%的捕收剂油酸钠1200g/t，进行正浮选刮泡，得到浮选泡沫产品和尾矿产品；（3）浮选泡沫产品后处理：步骤（2）浮选结束后即可获得低镁磷矿石浮选精矿产品，将浮选刮泡所得的泡沫产品及槽内尾矿产品进行过滤、烘干、称重、化验品位并计算产品指标，最终低镁磷精矿中p2o5品位为36.54%，mgo品位为0.83%，磷回收率为82.36%。
[0015]
实施例3：本实施例中高镁低品位磷矿石原料化学组成为：p2o5含量27.24%，cao含量为52.32%，al2o3含量为4.41%，f含量为3.19%，fe2o3含量为3.31%，c含量为3.05%，sio2含量为1.47%，mgo含量为3.07%，k2o含量为0.85%。所用抑制剂tsg为工业纯，捕收剂油酸钠为化学纯，ph调整剂盐酸为分析纯，应用按以下步骤进行：（1）破碎与磨矿：采用颚式破碎机将高镁低品位磷矿石破碎至2 mm以下，再将破碎后矿石利用陶瓷球磨机磨矿至以质量计粒度小于0.074mm矿粒含量占总矿量85%，以供调浆使用；（2）调浆和浮选：将步骤（1）磨矿所得的细粒磷矿石粉与去离子水混匀，配制成质量百分浓度为30%的磷矿石矿浆，将配制好的矿浆产品加入挂槽浮选机中，然后向磷矿石矿浆中加入质量百分浓度为0.5%的naoh溶液调节矿浆的ph值为12，调浆时间为2.5min，然后向矿浆中依次加入质量百分浓度为0.01%的抑制剂罗望子胶150g/t、4min后再加入质量百分浓度为3%的捕收剂油酸钠800g/t，进行正浮选刮泡，得到浮选泡沫产品和尾矿产品；（3）浮选泡沫产品后处理：步骤（2）浮选结束后即可获得低镁磷矿石浮选精矿产品，将浮选刮泡所得的泡沫产品及槽内尾矿产品进行过滤、烘干、称重、化验品位并计算产品指标，最终低镁磷精矿中p2o5品位为37.17%，mgo品位为0.81%，磷回收率为75.43%。
[0016]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。