高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺

技术领域

本发明涉及胶磷矿浮选技术领域，尤其涉及一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺。

背景技术

对于高镁型磷矿，现有技术一般采用酸性反浮选工艺，即向矿浆中加入硫酸(镁含量越高，硫酸用量越大)、磷酸，再加入氧化石蜡皂类氧化矿捕收剂，进行反浮选，脱除白云石类矿物，获得合格磷精矿；对于高硅型磷矿，现有技术一般采用碱性正浮选工艺，向矿浆中加入碳酸钠、水玻璃，再加入氧化石蜡皂类氧化矿捕收剂，进行正浮选。对于高镁高硅型磷矿，现有技术一般采用碱性正浮选和酸性反浮选相结合的工艺。

发明专利(申请号为CN 201611229832.6)公开了一种反浮选脱硅与酸浸除镁联合处理磷矿石的工艺，在磷矿石的处理中，采用反浮选脱除硅酸盐矿物以及酸化学浸出除去含镁碳酸盐矿物的联合方法，其中的酸化学浸出最好采用废酸。虽然该工艺使磷精矿中磷和镁含量达到酸法加工质量要求，既能达到提高磷精矿品位，降低磷精矿中镁含量的目的，又能够处理部分废酸溶液；但是，即使采用废酸，其酸性矿浆腐蚀性强，对机械设备的腐蚀性大，导致设备使用寿命短，成本高；同时酸性废水对环境影响大，必须进行废水治理，增加成本。

另外，工业中，在碱性正浮选的工艺一般需要磨矿细度较细，小于200目含量90％以上，降低了浮选效率；且药剂用量大，泡沫黏度很大，流动性差，导致生产工艺不稳定，选别指标波动大，生产难以管理。而且，现有技术中对于高镁高硅型磷矿的浮选，一般需要分别经过脱镁和脱硅两个步骤，其浮选条件不一致，需要加入大量药剂来改变矿浆的酸碱度，导致药剂的消耗量大；且依赖的浮选工艺仍是正反浮选联合或者反正浮选联合，具有工艺流程较长，药耗大，酸性废水治理成本高的缺点。

有鉴于此，有必要设计一种改进的高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，采用无酸正浮选工艺，在有效抑制剂的共同作用下，实现胶磷矿与白云石、石英的高效分离，提高胶磷矿的精矿品位和回收率，同时避免该类型磷矿必须在强酸和强碱性矿浆环境中进行正反联合浮选所导致的工艺流程过长、药耗大和环境友好性差的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，包括以下步骤：

S1、将待选的高镁高硅型胶磷原矿进行破碎，并湿磨至一定细度，添加水至矿浆的浓度为30％～35％；

S2、对步骤S1的所述矿浆中添加粗选药剂进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；所述粗选的药剂包括水玻璃、抑制剂DP以及十四烷基脂肪酸钠；

S3、对步骤S2得到的所述粗选精矿进行两段精选得到磷精矿，两段精选所得精选中矿合并后继续进行两段中矿再选；其中第一段中矿再选的再选精矿返回步骤S2的粗选工艺，第二段中矿再选的再选精矿返回第一段中矿再选作业，第二段中矿再选的再选尾矿为最终尾矿Ⅱ；

两段精选的药剂包括抑制剂DP，所述第一段中矿再选的药剂包括抑制剂DP与十四烷基脂肪酸钠，所述第二段中矿再选的药剂包括十四烷基脂肪酸钠；

S4、将步骤S2得到的所述粗选尾矿进行两段扫选，得到最终尾矿Ⅰ，扫选所得的扫选中矿依次逐级返回上一作业；所述扫选的药剂包括十四烷基脂肪酸钠；

在步骤S2和步骤S3中，所述抑制剂DP的成分包括硫酸铝、柠檬酸、鞣酸以及羟丙基纤维素。

作为本发明的进一步改进，所述抑制剂DP的组分按质量百分数计包括：45％～55％的硫酸铝、15％～25％的柠檬酸、7％～12％的鞣酸以及7％～12％的羟丙基纤维素。

作为本发明的进一步改进，所述抑制剂DP的组分按质量百分数计包括50％的硫酸铝、20％的柠檬酸、10％的鞣酸以及10％的羟丙基纤维素。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，粗选药剂中所述水玻璃、抑制剂DP以及十四烷基脂肪酸钠的质量比为15:8:3.6。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述第一段中矿再选的药剂中，所述抑制剂DP与十四烷基脂肪酸钠的质量比为(1.1～1.3):1。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，原矿湿磨后，磨矿细度为-0.074mm的矿粉质量为矿粉总质量的90％～92％。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，在两段精选工艺中，第二段精选中抑制剂DP的添加量为第一段精选中抑制剂DP添加量的0.5～1.0倍。

作为本发明的进一步改进，所述高镁高硅型胶磷原矿的组分以质量百分数计包括：17％～19.5％的P

作为本发明的进一步改进，在所述粗选中，水玻璃的添加量为1000～2000g/t，抑制剂DP的添加量为700～1000g/t，十四烷基脂肪酸钠的添加量为300～500g/t。

作为本发明的进一步改进，在两段精选工艺中，第一段精选中抑制剂DP的添加量为100～300g/t，第二段精选中抑制剂DP的添加量为100～300g/t；第一段中矿再选中抑制剂DP的添加量为100～200g/t，十四烷基脂肪酸钠的添加量为80～160g/t；第二段中矿再选中，十四烷基脂肪酸钠的添加量为60～120g/t；两段扫选中，十四烷基脂肪酸钠添加量均为80～160g/t。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，首先将原矿破碎并湿磨加水制备矿浆，然后对矿浆进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再对粗选精矿进行两段精选得到磷精矿，两段精选所得精选中矿合并后继续进行两段中矿再选，第二段中矿再选的再选尾矿为最终尾矿Ⅱ；并将粗选尾矿进行两段扫选，得到最终尾矿Ⅰ。本发明在中性矿浆环境中浮选胶磷矿，实现了高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选，有效避免了强酸性矿浆对设备的腐蚀和对环境带来的影响，避免了碱性正浮选工艺中泡沫过黏的现象，保证了生产工艺的稳定性。与现有工艺的正反浮选联合或者反正浮选联合工艺相比，本工艺的流程简单，无需分步骤进行脱硅和脱磷，且全流程均在中性矿浆中进行，避免了强酸性矿浆与强碱性矿浆互换造成酸耗或碱耗过大的问题，具有较高的经济效益。

2、本发明的高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺中，采用的水玻璃作为石英的有效抑制剂，可以有效抑制剂石英。抑制剂DP作为自主研发的新型组合抑制剂，其中的硫酸铝和柠檬酸可以溶蚀白云石表面镁离子，而不与胶磷矿作用，鞣酸和羟丙基纤维素可以选择性地吸附于溶蚀后的白云石表面，使其表面带负电，并使其无法与捕收剂十四烷基脂肪酸钠作用；而胶磷矿可与捕收剂十四烷基脂肪酸钠发生化学吸附，在捕收剂的作用下上浮，进入磷精矿中。如此，通过上述有效药剂的协同配合，完成了胶磷矿与白云石、石英的高效分离，实现了磷精矿的高效浮选。

3、本发明采用无酸正浮选工艺，在工艺和药剂的协同配合下，实现了胶磷矿与白云石、石英的高效分离，提高了胶磷矿的精矿品位和回收率；且在有效抑制剂DP和捕收剂的共同作用下，药耗总量仅为现有工艺的30％，大大降低了药耗，节约了药剂成本。本发明的工艺具有流程简单、药剂消耗低、经济效益高、环境友好、实用性高等优点。

附图说明

图1为本发明的高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

请参阅图1所示，一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，包括以下步骤：

S1、将待选的高镁高硅型胶磷原矿进行破碎，并湿磨至一定细度，磨矿细度为-0.074mm的矿粉质量为矿粉总质量的90％～92％；添加水至矿浆的浓度为30％～35％；

S2、对步骤S1的矿浆中添加粗选药剂进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；粗选的药剂包括水玻璃、抑制剂DP以及十四烷基脂肪酸钠；

S3、对步骤S2得到的粗选精矿进行两段精选得到磷精矿，两段精选所得精选中矿合并后继续进行两段中矿再选；其中第一段中矿再选的再选精矿返回步骤S2的粗选工艺，第二段中矿再选的再选精矿返回第一段中矿再选作业，第二段中矿再选的再选尾矿为最终尾矿Ⅱ；

两段精选的药剂包括抑制剂DP，第一段中矿再选的药剂包括抑制剂DP与十四烷基脂肪酸钠，第二段中矿再选的药剂包括十四烷基脂肪酸钠；

S4、将步骤S2得到的粗选尾矿进行两段扫选，得到最终尾矿Ⅰ，扫选所得的扫选中矿依次逐级返回上一作业；扫选的药剂包括十四烷基脂肪酸钠；

特别地，在步骤S2和步骤S3中，抑制剂DP的成分包括硫酸铝、柠檬酸、鞣酸以及羟丙基纤维素。抑制剂DP的组分按质量百分数计包括：45％～55％的硫酸铝、15％～25％的柠檬酸、7％～12％的鞣酸以及7％～12％的羟丙基纤维素。抑制剂DP作为自主研发的新型组合抑制剂，其中的硫酸铝和柠檬酸可以溶蚀白云石表面镁离子，而不与胶磷矿作用，鞣酸和羟丙基纤维素可以选择性地吸附于溶蚀后的白云石表面，使其表面带负电，使其无法与捕收剂十四烷基脂肪酸钠作用；而胶磷矿可与捕收剂十四烷基脂肪酸钠发生化学吸附，在捕收剂的作用下上浮，进入磷精矿中，实现胶磷矿和白云石的有效分离。

需要说明的是，本发明无酸正浮选工艺实现了胶磷矿与白云石、石英的高效分离，提高了胶磷矿的精矿品位和回收率；而该工艺的成功实施，离不开各药剂的协同配合，尤其是新型抑制剂DP的作用；在有效抑制剂DP和捕收剂的共同作用下，整个工艺的药耗总量仅为现有工艺的30％，大大降低了药耗，节约了药剂成本。

在一些具体的实施方式中，抑制剂DP的组分按质量百分数计包括50％的硫酸铝、20％的柠檬酸、10％的鞣酸以及10％的羟丙基纤维素。

具体地，在步骤S2中，粗选药剂中水玻璃、抑制剂DP以及捕收剂十四烷基脂肪酸钠的质量比为15:8:3.6。在步骤S3中，第一段中矿再选的药剂中，抑制剂DP与十四烷基脂肪酸钠的质量比为(1.1～1.3):1。在步骤S3中，在两段精选工艺中，第二段精选中抑制剂DP的添加量为第一段精选中抑制剂DP添加量的0.5～1.0倍。通过限定各工艺步骤药剂的添加成分以及添加量，实现了在简单的无酸正浮选工艺中，将胶磷矿与白云、石英进行分离，无需分步骤、分不同矿浆环境进行，缩短了工艺流程，降低了高镁高硅型胶磷矿的浮选成本。

具体地，高镁高硅型胶磷原矿的组分以质量百分数计包括：17％～19.5％的P

在一些具体的实施方式中，可根据高镁高硅型胶磷原矿的组分的不同进行药剂添加量的调整。

实施例1

本实施例提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，高镁高硅型胶磷原矿的组分以质量百分数计包括：18.25％的P

S1、将待选的高镁高硅型胶磷原矿破碎至-2mm，然后进行湿磨，磨矿细度为-0.074mm的矿粉质量为矿粉总质量的90.50％；添加水至矿浆的浓度为30％；

S2、对步骤S1的矿浆中添加粗选药剂进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；粗选的药剂包括添加量为1500g/t的水玻璃、800g/t抑制剂DP(各组分质量比为硫酸铝:柠檬酸:鞣酸:羟丙基纤维素＝5:2:1:1)以及360g/t十四烷基脂肪酸钠；

S3、对步骤S2得到的粗选精矿进行两段精选得到磷精矿，两段精选所得精选中矿合并后继续进行两段中矿再选；其中第一段中矿再选的再选精矿返回步骤S2的粗选工艺，第二段中矿再选的再选精矿返回第一段中矿再选作业，第二段中矿再选的再选尾矿为最终尾矿Ⅱ；

其中，第一段精选中抑制剂DP的添加量为200g/t，第二段精选中抑制剂DP的添加量为100g/t；第一段中矿再选的药剂包括120g/t的抑制剂DP与100g/t的十四烷基脂肪酸钠，第二段中矿再选的药剂包括80g/t的十四烷基脂肪酸钠；

S4、将步骤S2得到的粗选尾矿进行两段扫选，得到最终尾矿Ⅰ，扫选所得的扫选中矿依次逐级返回上一作业；扫选的药剂包括100g/t的十四烷基脂肪酸钠。

对实施例1得到的磷精矿以及浮选结果进行检测，得到磷精矿P

实施例2

本实施例提供了一种一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，高镁高硅型胶磷原矿的组分以质量百分数计包括：19.16％的P

对比例1

对比例1提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，采用六偏磷酸钠抑制剂代替抑制剂DP，其余大致与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例2

对比例2提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，抑制剂DP中不含有硫酸铝，各组分及质量比为柠檬酸：鞣酸:羟丙基纤维素＝2:1:1，其余大致与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例3

对比例3提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，抑制剂DP中不含有柠檬酸，各组分及质量比为硫酸铝:鞣酸:羟丙基纤维素＝5:1:1，其余大致与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例4

对比例4提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，抑制剂DP中不含有鞣酸，各组分及质量比为硫酸铝:柠檬酸:羟丙基纤维素＝5:2:1，其余大致与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例5

对比例5提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，与实施例1相比，不同之处在于，抑制剂DP中不含有羟丙基纤维素，各组分及质量比为硫酸铝:柠檬酸:羟丙基纤维素＝5:2:1，其余大致与实施例1相同，在此不再赘述

将实施例1～2与对比例1～5得到的磷精矿以及浮选结果进行检测，得到的结果如下表所示。

表1实施例1～2与对比例1～5的相关检测结果

由表1可知，对比例1中采用传统的六偏磷酸钠抑制剂代替本发明的新型抑制剂DP，用于本发明的工艺中，与实施例1相比，回收得到的磷精矿P

综上所述，本发明提供了一种高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选工艺，首先将原矿破碎并湿磨加水制备矿浆，然后对矿浆进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再对粗选精矿进行两段精选得到磷精矿，两段精选所得精选中矿合并后继续进行两段中矿再选，第二段中矿再选的再选尾矿为最终尾矿Ⅱ；并将粗选尾矿进行两段扫选，得到最终尾矿Ⅰ。本发明采用无酸正浮选工艺，在工艺和药剂的协同配合下，实现了胶磷矿与白云石、石英的高效分离，提高了胶磷矿的精矿品位和回收率；且在有效抑制剂DP和捕收剂的共同作用下，药耗总量仅为现有工艺的30％，大大降低了药耗，节约了药剂成本。本发明的工艺具有流程简单、药剂消耗低、经济效益高、环境友好、实用性高等优点。本发明在中性矿浆环境中浮选胶磷矿，实现了高镁高硅型胶磷矿的无酸正浮选，有效避免了强酸性矿浆对设备的腐蚀和对环境带来的影响，避免了碱性正浮选工艺中泡沫过黏的现象，保证了生产工艺的稳定性。与现有工艺的正反浮选联合或者反正浮选联合工艺相比，本工艺的流程简单，无需分步骤进行脱硅和脱磷，且全流程均在中性矿浆中进行，避免了强酸性矿浆与强碱性矿浆互换造成酸耗或碱耗过大的问题，具有较高的经济效益。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。