滇池地區(qū)中低品位磷礦石選礦工藝的新探索

1、滇池地區(qū)中低品位磷礦石選礦工藝的新探索 繆以瑾(昆明冶金研究院 , 云南 昆明 650031摘 要 :論述了滇池地區(qū)中低品位磷礦石選礦工藝的新思路 , 器和矮柱浮選槽 , 實現(xiàn)了更經(jīng)濟合理地回收膠磷礦 ; , 精 、尾 礦水排放達到了 G B8978-88污水綜合排放二級標準 。提供了良好前景 。關(guān)鍵詞 :中低品位 ; ; ; ; 矮柱浮選槽 ; 粒級回收率:文章編號 :1006-0308(2003 增 -0075-031 前 言云南省富產(chǎn)磷礦石 , 其資源儲量居全國首位 , 預(yù)測資源總量達 183億 t , 其中 P 2O 5含量在 15% 25%之間 , 屬中低品位 。 目前全省已探明的儲

2、量約 60億 t , 而 80%左右為 P 2O 5<25%的中低品位礦 石 。滇池地區(qū)是云南省磷礦石的主要開發(fā)區(qū) , 集中 了十幾個大型磷礦 , 其中己經(jīng)和即將大規(guī)模生產(chǎn)的 有昆陽 、 海口和晉寧這三大礦山 , 形成了當前云南 磷礦生產(chǎn)的主要基地 。 但其中保有的儲量絕大部份 是中低品位磷礦石 。如此豐富的磷資源 , 由于選礦技術(shù)及經(jīng)濟效益 的困擾 , 長期沉睡未被利用 , 因此 , 開發(fā)對中低品 位磷礦石選礦工藝的研究十分必要 。國家在“ 六五” 、 “七五”期間 , 已投入可觀的 科研經(jīng)費 , 對膠磷礦的選礦作了大量研究 , 取得不 少成果 , 但這些成果在云南省 , 特別是在滇池

3、地區(qū) 要推廣利用 , 尚存在兩大問題 :一是滇池地區(qū)環(huán)保 要求嚴格 , 既要大量開采磷礦 , 又要不污染滇池 , 大量使用浮選藥劑顯然不行 ; 二是用全浮選方法選 礦 , 藥耗高 , 費用大 , 經(jīng)濟效益差 , 與內(nèi)地無競爭 力 。 鑒于上述原因 , 省科委決定組織 “八五”攻 關(guān) , 能否找到一條不用浮選 , 只用重選方法 , 或是 重一浮聯(lián)合工藝 , 盡可能的減少浮選的入選量 , 并 采用無污染或低污染的藥劑 , 有效的 、 經(jīng)濟的 、滇 池地區(qū)環(huán)保能接受的選礦工藝路線 , 開發(fā)利用三大 礦區(qū)中低品位磷礦石 , 使磷精礦中 P 2O 5含量及其 雜質(zhì)含量達到國家酸法二類礦標準 。2 工藝礦

4、物學研究的結(jié)論根據(jù)工藝礦物學研究可知 :三個礦區(qū)的主要目 的礦物為膠磷礦 , 它是一個磷灰石呈超顯微粒的微 晶集合體與極細微脈石礦物的機械混合物 ; 膠磷礦 多以非晶質(zhì) , 隱晶質(zhì) , 超顯微磷灰石微晶集合體產(chǎn) 出 , 其結(jié)構(gòu)構(gòu)造多為鮞粒狀 、 團粒狀或碎屑狀 , 而 石英 、 云母等硅質(zhì)脈石 , 以粉砂狀 、 微粒狀形式呈 基質(zhì)或嵌布于膠磷礦鮞粒中 ; 昆陽和海日磷礦石還 含有碳酸鹽脈石一方解石 、 白云石等呈團粒狀 , 不 規(guī)則膠結(jié)于膠磷礦中或呈星點嵌布于膠磷礦中 。三 個礦區(qū)的膠磷礦和脈石均屬于細粒不均勻嵌布 , 當 粒度在 011mm 加時方可達 80%單體解離 , 但在 + 0145

5、mm 加各級也有部份單體解離 。就其脈石種類 , 晉寧礦的主要脈石為石英 , 其 次是云母等硅酸鹽脈石 , 按它們的比重計算重選可選性指數(shù) e =2165-1=1127, 雖屬難選范圍 , 但對 部份粗粒的膠磷礦 , 采用高效的重選設(shè)備是可以回 收的 , 而對嵌布粒度細微與脈石緊密結(jié)合的只能求 助于浮選 。 昆陽和海口磷礦的脈石礦物主要是白云57收稿日期 :2003-08作者簡介 :繆以瑾 (1939- , 女 , 云南昆明人 , 高級工程師?；痦椖?:云南省 “ 八五”科技攻關(guān)項目。2003年 10月 云 南 冶 金 Oct 12003 石 , 其次是硅質(zhì) , 白云石與磷灰石的比重差小 ,

6、 其 重選可選性指數(shù)計算 e =2191-1=1109屬極難選的 范圍 , 再加上白云石嵌布粒度細微 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 因 此重選脫除 MgO 極為困難 , 它可以得到 P 2O 5> 28%的精礦 , 但其中含 MgO >115%218%, 只能 依靠浮選實現(xiàn)降低 Mg o 的任務(wù) 。 建議選礦采用重 浮聯(lián)合流程 。3 重選可選性的考查為進一步確認工藝礦物學研究的結(jié)論 , 又進行 了各試料由 1501074mm 的重液分離試驗及搖床選 別考查 , 顯然 , 晉寧磷礦的重選指標最好 , 當重液 比重為 2185時 , 可以獲得 P 2O 5品位 1%礦 , 回收率 4219%, ,

7、 礦品位可提高至 %40%。床選 考查 , -28mm 加時 , 可獲得品位 為 29112%, 回收率為 40148%的精礦 。 昆陽磷礦在 比重為 2195時可獲得品位為 28138%, 回收率為 44162%的磷精礦 , 然而其中 MgO >115%218%, 當入 選 粒 度 為 -0115mm 時 , 床 選 后 可 獲 得 P 2O 528168%, 回收率 42187%的磷精礦 , 但是其中 MgO >115%218%。?？诹椎V也類似 , 當?shù)V石磨 至 -0128mm 時 , 床選后可獲得品位 28163%, 回收 率 41133%的磷精礦 , 但其中 MgO >

8、;115%218%。 重選可選性考查證實了工藝礦物學研究的結(jié) 論 , 單一重選回收率低 , 采用重一浮聯(lián)合 , 盡可能 減少浮選入選量是可取的 。4 實現(xiàn)重一浮聯(lián)合的關(guān)鍵磷礦石的選別有幾個特點 :原礦處理量大 , 精 礦產(chǎn)率高 , 膠磷礦與脈石比重差小 , 因此 , 要實現(xiàn) 重 浮聯(lián)合的關(guān)鍵 , 必須有高效的分選設(shè)備 。 試驗 所研究的重選設(shè)備 水介質(zhì)旋流器 ; 浮選設(shè)備 矮柱浮選槽等 , 它們都具有分選效率高 , 處理 能力大 , 操作簡單穩(wěn)定 , 價格低廉的特點 。水介質(zhì)旋流器不同于普通的旋流器 , 其底錐 短 , 錐角大 , 溢流管直徑大具有較深的插入深度 :當?shù)V漿壓入后 , 利用簡體內(nèi)

9、離心力形成的礦漿旋渦 流和錐形區(qū)的自身介質(zhì)層進行分選 , 輕細顆粒不能 穿過這個高密度的介質(zhì)層而沿內(nèi)螺旋向上運動經(jīng)溢 流管排除 , 而粗重顆粒則穿過介質(zhì)層由沉砂口排除 成為精礦 , 從而完成了整個分選過程 。因此它除具 有普通旋流器的離心力分選作用外 , 同時在大錐角 區(qū)具有重介質(zhì)的分選作用 , 對于回收與脈石礦物比 重差較小的膠磷礦是有利的 。水介質(zhì)旋流器主要回收 +01037mm 的膠磷礦 , 以 晉 寧 為 例 , 當 入 選 粒 度 為 -0128mm 時 , + 01037mm 中磷品位可達 25195%, 比原礦品位提高 4%左右 , 只經(jīng)一次選別就可達 28%以上 , 有利于 重

10、選回收租粒精礦 。 晉寧礦的脈石主要是硅質(zhì) , 相 對其它兩個礦易于重選分離 , 控制給礦壓力為 115 2kg/cm 2, 一次粗選精礦可達標 , 回收率 40%以 上 。 它的處理能力大 , <75mm 的水介旋流器處理可 達 400h 臺 , 9kg , 不須動力 , 它吸收了 , 實現(xiàn)了 礦物顆粒與空氣充分接觸并產(chǎn)生氣泡均勻的礦化 層 , 使礦物能被充分捕收 , 對于精礦產(chǎn)率大的磷礦 石的浮選具有較大的優(yōu)越性 。 <1000mm ×400mm 的 矮柱浮選槽處理量可達 1000kg/h 臺 , 富集比高 , 一粗一掃可獲 得 30%以 上 的 精 礦 , 作 業(yè)

11、效 率 達 70%。這兩個高效設(shè)備是實現(xiàn)重 浮聯(lián)合工藝流程的 關(guān)鍵 。5 重 浮聯(lián)合的良好前景重 浮聯(lián)合流程對處理滇池地區(qū)中低品位磷礦 石取 得 了 良 好 成 果 , 尤 以 晉 寧 礦 石 為 佳 , 采 用 <75mm 水介質(zhì)旋流器 +<1000mm ×400mm 矮柱浮選 槽 的 工 藝 流 程 , 可 獲 得 產(chǎn) 率 為 63172%, 品 位 28137%, 回收率 83150%的精礦 , 精礦中含 MgO 僅 0135%, 其它元素合格 , 數(shù)質(zhì)量流程見圖 1。 它較全浮選有明顯的優(yōu)勢 :(1 磨礦細度粗為 -0128mm , 而全浮選須磨至 -01074m

12、m 占 90%以上 , 從而避免了易磨的磷礦石 泥化造成浮選泡沫粘和過濾烘干作業(yè)等困難的問 題 。(2 重 浮流程的藥劑耗量明顯低于全浮選 , 僅須 3187kg/t , 減少 6147kg/t (見表 1 , 加上 70%的回水率 , 可進一步減少藥耗 , 降低選礦成本 , 提 高經(jīng)濟效益 。(3 流程簡單 , 操作穩(wěn)定 , 小試與擴試重現(xiàn)性 好 (見表 1(4 各種設(shè)備自行其是 , 從重一浮精礦粒級回 收率考查結(jié)果 (見表 2 看出 , 重選水介質(zhì)旋流器 主要回收了 -01037mm 的膠磷礦 , 而矮柱浮選槽主672003年 10月 云 南 冶 金 Oct 12003 要回收 -0103

13、7mm 的膠磷礦 , 最終使總回收率達 80%以上 。(5 重選精礦的回收率高于浮選 , 占總精礦回 收率的 51179%, 十分有利于最終產(chǎn)品的處理 , 大 大降低選礦成本 。(6 由精尾礦水質(zhì)分析結(jié)果 (見表 3 可知 , 除尾礦沉清水的懸浮物超標外 , 其它均合格 , 流程 中 70%的回水率 , 可以再度節(jié)約藥耗和減少尾水排 放量 , 有利于環(huán)保 。(7 試驗曾對晉寧礦中品位礦石采用全重選流 程處理 , 入選品位由 21%提高至 24%, 水介質(zhì)旋 流器只經(jīng)一次粗選 , 可獲得產(chǎn)率為 54153%, 品位 28174%, 回收率 70%的精礦 , 說明全重選處理中 品位礦石是可以實現(xiàn)的

14、 。?？诤屠リ柫椎V重一浮聯(lián)合流程的富集規(guī)律與 晉寧相似 , 也取得較好的指標 ; 昆陽磷礦精礦產(chǎn)率 70196%; 品位 P 2O 528114%(含 MgO1185% , 精礦 回收率 81196%。 ?？诹椎V精礦產(chǎn)率 64186%; 品位 P 2O 528187%(含 MgO1197% , 精 礦 回 收 率 84169%。 然而為了降低精礦中 MgO 采用雙反浮選 加入較多的磷酸 , 造成尾水中磷酸鹽超標 , 進一步 優(yōu)化浮選 , 重一浮聯(lián)合是可行的 。6 結(jié) 論綜上所述 , 重一浮聯(lián)合流程能更經(jīng)濟合理地處 理滇池地區(qū)中低品位磷礦石 , 它較單一全浮選優(yōu) 越 , 為云南省內(nèi)許多同類型的磷

15、礦石的開采利用提 供了良好的前景 。 高效的重 、 浮選設(shè)備是實現(xiàn)重一 浮聯(lián)合流程的關(guān)鍵 , 進一步工業(yè)化后將具有較強的 生命力 。隨著國家對磷精礦質(zhì)量的要求不斷提高 , 以及 滇池地區(qū)環(huán)保越來越嚴格 , 研究高效的 , 低污染的 選礦工藝路線處理中低品位磷礦石是十分必要的 。 表 1 全浮選 、 重 浮聯(lián)合流程試驗結(jié)果比較試驗種類 工藝流程精礦技術(shù)指標 %產(chǎn)率 品位 回收率合小型試驗m-m:水介旋流器一次粗選浮選 :重選尾礦濃密后直接進入矮柱浮選槽一粗一掃開路流程 , 常溫 , 進入浮選產(chǎn)率 64138%。413963184其中 :重選 :35162浮選 :28122281342710230

16、1018311544123 38192重浮聯(lián)合擴大試驗同上浮選作業(yè)增加一次掃選進入浮選產(chǎn)率 64173%318763172其中 :重選 :35127浮選 :2814528137261553016283150 43125 40125全浮選1、 采用浮選機 :(小型試驗 磨礦 細 度 -200目90%, 兩粗兩掃兩精常溫浮選61256013430133841032、 采用矮柱浮選槽 :磨礦 細 度 -200目9618%;一粗一掃開路流程 , 常溫浮選。10134591363016083112表 2 擴試重 、 浮精礦粒級回收率考查結(jié)果 %粒級 mm重選水介旋流器精礦浮選矮柱浮選槽精礦 0128011576148對給礦 對原礦 011501074691387917624142 0107401037431878219246154 010370101991