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低品位磷矿浮选工艺研究

发布时间:2020/3/28 8:26:03   阅读:

摘要:采用反浮选流程探索了贵州织金低品位磷矿浮选工艺条件。试验筛选出NECP6号药剂为最佳捕收剂,研究了捕收剂用量、磨矿时间、抑制剂用量等对浮选效果的影响,结果表明:当NECP6号药剂用量为2.8kg/t、磨矿时间为25min、以硫酸和磷酸作抑制剂且用量分别为6.5kg/t和24kg/t、浮选5min时,浮选效果最佳,经过1粗1精选别后,得到精矿品位为20.58%、回收率为81.30%、尾矿品位为4.25%的较好分选指标。

关键词:低品位磷矿;反浮选;稀土;高效捕收剂;贵州织金

0引言

贵州织金磷矿因含有稀土元素而价值倍增,虽然其稀土含量较低,且选冶技术难度高未被允许开采,但其含稀土磷矿储量大、种类多,有非常大的经济潜力。织金磷矿的成分以碳氟磷灰石为主,大多是以非晶质、隐晶质及胶磷矿等替代物构成的生物碎屑和内碎屑存在矿物,脉石矿物成分主要是白云石,其次为方解石、重晶石、石英、黏土矿物、黄铁矿、褐铁矿及有机质碳等,且矿物与矿物之间呈细粒均匀嵌布形态,粒度一般为0.05~0.1mm。因此该矿石必须细磨,属难选矿石[1-4]。根据该资源的特点,目前主要采用浮选法寻找适合该矿石的新型高效捕收剂,如在对织金磷矿的反浮选实验中取得良好效果的WF-02[5]、EM-LS-01[6]等新型捕收剂。在浮选理论上也进行了较为深入的研究[7],但目前这些研究成果因经济性制约尚未实现工业化生产[8-10]。基于此,本文对该低品位磷矿开展浮选工艺研究,以期获得经济合理的浮选方法。

1试验

1.1试验矿样

矿样由贵州地矿局地质实验中心在织金磷矿采集后配制而成。

1.2试验方法

称取225g原矿,进行一定时间的湿磨后,立即转移至浮选槽内搅拌,硫酸和磷酸质量分数均为10%,用量分别为44、133L/t原矿,反应2min后加入质量分数为2%的NECP6号捕收剂,用量为124L/t原矿,刮泡5min。

2结果与讨论

本试验探讨了影响浮选效果的主要因素,采用1次粗选方式进行。

2.1捕收剂筛选

试验将5种捕收剂:DKL-3、NECP5号、NECP6号、PL-3、WF-01,分别配制成质量分数为2%的溶液,按照1.2的试验方法进行浮选试验。由表2可知,5种捕收剂对低品位磷矿均有一定的捕收能力,其中NECP6号捕收剂浮选结果精矿品位最高、回收率最高、尾矿品位最低,因此选择NECP6号捕收剂作为后续试验的捕收剂。

2.2捕收剂质量分数对浮选效果的影响

设置NECP6号捕收剂质量分数为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,采用1.2的试验方法,结果见图2。由图2可知,随着捕收剂质量分数从0.5%增加到2.5%,精矿品位缓慢增加,变化不大。在捕收剂质量分数为1.5%~2.5%时,精矿品位为12%左右,尾矿品位为4.8%左右,基本无变化,因此选择捕收剂质量分数为2.0%。设置NECP6号捕收剂用量为1.9、2.1、2.3、2.5、2.7kg/t,采用1.2的试验方法。由图3可知,随着NECP6号捕收剂用量的逐渐增加,精矿品位总体呈上升趋势,而尾矿品位总体呈下降趋势。当捕收剂用量超过2.3kg/t后,精矿、尾矿品位变化均不大,因此确定NECP6号捕收剂用量为2.5kg/t。

2.3磨矿时间对浮选效果的影响

由图4可知,当磨矿时间从20min增加至25min时,精矿品位有所增加;超过25min后,随着磨矿时间的增加,精矿品位持续下降,但尾矿品位则不断上升,说明在磨矿过程中产生了过磨现象,磨矿时间过长导致浮选效果不理想。因此,设置磨矿时间为25min。

2.4硫酸用量对浮选效果的影响

硫酸用量对浮选效果的影响见图5。由图5可知,在硫酸用量为6.5kg/t时,精矿品位最高,尾矿品位最低,故确定合适的硫酸用量为6.5硫酸用量过大会导致浮选效果变差,其原因可能是硫酸用量过大,导致白云石、方解石溶解度增大,溶液中钙离子浓度增加,使其在氟磷灰石表面的吸附量增加,从而增加了对捕收剂的吸附,使氟磷灰石上浮量增加。

2.5磷酸用量对浮选效果的影响

磷酸用量对浮选效果的影响见图6。由图6可知,随着磷酸用量的增加,精矿品位呈上升趋势,尾矿品位先下降后很快趋于平缓。磷酸用量超过24kg/t后,精矿品位增加不大,尾矿品位则稍有上升,故磷酸用量选择24kg/t比较合适。

2.6精选试验

在以上确定的最佳试验条件下,进行1粗1精选别,称取试验矿样450g,按照试验方法1.2进行试验。上述试验中所用药剂用量加倍,结果显示精矿品位升至20.58%,回收率为81.30%,一次粗选尾矿品位降至4.25%。

3结语

a.低品位磷矿采用NECP6号捕收剂,采用反浮选工艺,经1粗1精流程,精矿品位达到20.58%、回收率为81.30%,浮选效果较好。一次粗选尾矿品位降至4.25%,已无扫选必要。b.虽然精矿品位未达到目前的工业应用标准,但考虑到其原矿品位较低,结果还是相对理想的,实际生产中可将精选精矿与其他品位较高的磷矿混合后一起选别,以提高资源利用率。

作者:张生 杨祥 刘冲 张必武 陆红军 陈文祥 单位:中国地质大学(武汉)材料与化学学院 贵州省地质矿产中心实验室

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