本文作者：彭操刘江林作者单位：云南省化工研究院

实验部分

1矿样性质

矿样采自云南省某磷矿矿区，主要矿物以胶磷矿为主，共生矿物为碳酸盐矿物(白云石、方解石)，硅质矿物有石英，硅酸盐矿物有粘土等，颜色呈青黑色，其原矿化学分析结果如表1。从表1中可以看出，原矿属于中高品位高镁磷矿，选矿过程中主要考滤脱除磷矿中的氧化镁(MgO)杂质。

2实验药剂及分析方法

实验选用YJ系列磷矿捕收剂;水玻璃、硫酸、磷酸、碳酸钠为调整剂，经反浮选所得的磷精矿用钼酸铵法测定矿样中的P2O5含量。实验过程中磨矿细度，磨矿浓度，药剂制度，给矿量均保持不变，以小实验时为准。实验在常温下进行，实验过程中主要考虑浮选柱的充气量，冲洗水流量和泡沫层厚度对磷矿选矿指标的影响。试验采取连续操作，待实验装置运转稳定后，每1h取一次样。

3试验装置及操作

实验装置如图1所示。浮选柱直径30cm，高度5．6m，柱体下部有一发泡器装置，经药剂处理后的矿浆从浮选柱上部约1/3处位置给入。气泡发生器产生的微泡在浮力作用下自由上升，而矿物颗粒在重力作用下自由下降，上升的气泡与下降的矿粒在捕收区接触碰撞，疏水性矿粒被捕获、附着于气泡上升且矿化(捕收区);载有有用矿物的矿化气泡继续浮升进入精选区，并在柱体顶部聚集成厚度达1m左右的泡沫层，从而实现磷矿分选的目的。添加适量的冲洗水清洗泡沫层中被夹带的脉石颗粒，可以获得高品位泡沫产品(精选区)，没有在泡沫上附着的矿粒为尾矿从下部排出。浮选柱选矿操作要保持在“正偏流”条件下进行。

结果与讨论

1充气量的影响

充气量对浮选柱选矿是一个重要的操作参数，浮选柱浮起的物料量对由气泡发生器引入的空气的流量大小是很敏感的，浮起的物料量取决于颗粒的大小和气泡的表面积，在颗粒大小一定的条件下，浮起单位固体颗粒的量与单位体积中气泡的表面积成正比，而气泡的表面积又与单位体积中气体体积和气泡大小有关。空气流速太小，泡沫区容量发生聚集而形成死区，影响精矿量，进而影响回收率;空气流速太大，会造成浮选柱“溢泡”，影响精矿品位。充气量增加，气体通过泡沫与矿液面界面时，脉石颗粒被挟带现象增多，非选择性矿泥的泡沫也就增加，从而影响磷精矿品位，试验结果如图2所示。在一定的范围内，充气量增加，夹带的有用矿物也增加，从而精矿品位也提高;当充气量超过一定值时，随着充气量的增加，夹带的脉石矿物和杂质增多，导致精矿品位下降。同时，在其它参数不变的情况下，当充气量太大时，非选择性的精矿泡沫太多会造成浮选柱“溢泡”，从而会导致浮选柱负偏流，影响浮选柱正常操作。综上所述，对气体流量的控制应在一定的范围，过小或过大的气体流量对浮选柱的操作都是不利的。实验优化结果，充气量在6～10L/h时，可以得到w(P2O5)=30%以上磷精矿。

2冲洗水流量的影响

在浮选柱分选过程中，冲洗水水量的控制不仅影响浮选柱的正常运行，同时也影响着浮选的精矿品位和回收率。其实验结果如图3。冲洗水流量从1．5L/h～3．5L/h之间，随着冲洗水的增加，精矿品位也一直上升。冲洗水流量较小时，精矿泡沫会带走矿浆中的水分和杂质，造成浮选柱在负偏流状态下运行，会影响精矿的品位;冲洗水流量较大时，泡沫区向上的泡沫同向下的洗水强烈的逆流混合，导致矿浆环流和再循环，返混增加;冲洗水流量太大还会使泡沫破裂，抑制了挟带的固体颗粒进入泡沫区，使得矿化气泡的粘附力下降，从而影响泡沫相的回收率。因此，添加适量的冲洗水有利于泡沫的清洗，减少精矿中杂质的夹带，提高精矿品位和保持适度的回收率。结果表明，冲水量在2L/h～3L/h时，可以得到w(P2O5)=30%以上磷精矿。

3泡沫层厚度的影响

泡沫层厚度的变化是由浮选柱界面高度来调节的，是影响浮选柱分选能力的因素之一。泡沫层厚度变化的影响见图4。随着泡沫层厚度的增加，也就是降低界面，精矿浮选区增加，精矿品位和回收都会增加;泡沫层厚度减少(界面的提高)，富集区也相应减少，精选区分选不够，会导致回收率降低;当泡沫层厚度超过一定量时，有用矿物在通过过厚的泡沫层时，回落增加，从而降低了泡沫相的回收率。所以保持一定厚度的泡沫层(500～800mm)，有利于提高磷精矿品位，浮选柱的分选效果和回收率。

结论

根据浮选柱在胶磷矿选矿中的实验研究情况，可以得出以下结论:①浮选柱应用于磷矿选矿是可行的，研究国内外浮选柱在磷矿中的应用情况，浮选柱用于磷矿分选基本还处于实验室阶段，用于磷矿的大规模生产还有待大量研究。②从浮选柱用于磷矿选矿的实验研究来看，浮选柱操作系统比较直观，选矿时的充气量，冲洗水，泡沫厚度等重要参数可以直观地反应出来，为磷矿选矿提供了大量有用的实验数据。③根据浮选柱用于磷矿选矿的实验研究结果，通过不断改变工艺流程和浮浮选柱操作参数，可以获得品位高的磷矿精矿:充气量在6～10L/h，冲水量在2L/h～3L/h，保持一定厚度的泡沫层(500～800mm)，可以得到w(P2O5)=30%以上磷精矿。