0引言湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司是集采矿、选矿、化工为

一体的大型矿肥结合生产企业,露天开采的磷矿石经选矿富集后进

入化工生产系统制造磷酸二铵、普钙、复混肥与氟硅酸钠等产品.

磷矿石为沉积变质磷灰岩,主要矿物为氟磷灰石,次要矿物为黄铁矿

.选矿工艺采用优先加温正浮选选磷,磷尾矿再浮选回收黄铁矿的工

艺流程.1矿石性质1.1原矿性质黄麦岭磷矿石属于硅钙质类型的沉

积变质磷灰岩,矿石矿物主要为氟磷灰石,次要矿物为黄铁矿；脉石

矿物主要为石英、微斜长石、白云石、白云母、炭质片岩,其次为

钠长石、方解石、褐铁矿、软锰矿、黑云母、绢云母等.原矿多元

素分析结果见表1.表1原矿多元素分析结果
Table 1Undressed ore more element analysis results
元素P2O5SMgOFe2O3Al2O3CaOSiO2K2ONa2OF质量分数/%

9.431.792.464.426.117.3140.713.110.281.181.2主要矿物特征

主要矿物磷矿石为沉积变质磷灰岩,由于含不同杂质呈各种颜色,有

乳白色、无色透明、褐色、灰黑色等.形状有粒状、柱状、短柱状

等.以粒状为主,少数呈不规则形状,有时磷灰石晶体中有明显的裂

缝.矿物粒度最大可达1 mm,最小粒度0.01 mm,一般粒度为0.1~0.3

mm，分布不均匀.矿石自然类型分为浅粒磷灰岩、条带状变粒磷灰

岩和铁锰质磷灰岩.次要矿物黄铁矿为矿石中的主要金属矿物,多为

粒状,部分为不规则形状,矿物粒度多为0.1~0.3 mm,矿石较易选.

主要脉石矿物为石英、长石,紧密共生,长石主要为微斜长石,少量

为钠长石.碳酸盐矿物以白云石为主,仅含少量方解石.白云石是矿

石中所见片状矿物最主要的一种,呈片状、鳞片状.矿石中炭质含量

高,其质量分数为3%左右.2选矿工艺流程及主要生产指标2.1工艺流

程黄麦岭选矿厂设计为,原矿石经三段一闭路破碎筛分,一段闭路磨

矿分级,磨矿细度达到-0.074 mm 占66%~70%,加药调整后经一粗一

精一扫闭路加温正浮选选磷,磷尾矿再加药调整后经一粗一精闭路

浮选选硫.其磨浮工艺流程见下图1.图1选矿厂磨浮工艺流程图
Fig.1The process flow diagram of oremilling

classification and floatation of concentrator2.2主要生产

指标黄麦岭磷矿选矿厂设计为100万吨/年生产能力,选矿装置最大

生产能力最大为120万吨/年,1996年6月份投产,2003年7月份扩产

后达到135吨/年生产能力.设计的入选原矿石P2O5品位为10.24%,

随着露天开采逐渐转向凹陷坑采,原矿石品位也逐年下降,2010年原

矿石P2O5品位为9.32%,计划在2016年转入井下开采后入选的原矿

石P2O5品位还会逐年下降到9.0%左右.选矿主要生产指标见表2.表

2主要生产指标
Table 2Main production index
指标名称设计单位2010年原矿品位（P2O5)/%10.24%9.32精矿品位

（P2O5)/%33%33.5磷精矿理论回收率/%85%86.34磷精矿实际回收

率/%83%85.46磨矿量120万吨133.5磷精矿量（品位35%）29.14万

吨30.38硫精矿量（品位35%）4.2万吨4.8第2期许昌伦,等：湖北

黄麦岭沉积变质磷灰岩选矿技术研究
武汉工程大学学报第33卷
3选矿技术研究与实践3.1回水利用选矿厂在设计安装时没有充分考

虑回水利用,水耗和纯碱等药剂消耗均较高,2001年在经过试验研究

后增加了一套磷尾矿回水利用设施,将浮选磷尾矿经Φ180 mm的水

力旋流器组预先脱水,水力旋流器溢流再经Φ15 m高效浓缩机进一

步浓缩澄清,Φ15 m高效浓缩机溢流自流给入球磨机排矿端作为工

艺补加水,其磷尾矿回水工艺流程见图2.吨原矿水耗下降为2.85

m3,吨原矿纯碱消耗下降为3.8 kg,年节约水量79.2万立方米,节约

磷浮选纯碱消耗1 950吨,还可以将选磷实际回收率提高1.2%,每年

可以降低选磷生产成本620万元.图2磷尾矿回水利用工艺流程图
Fig.2The process flow diagram of backwater using from

phosphorustailings磷尾矿回水利用后,尾矿小时流量减少120

m3,两级尾矿输送泵也同期进行改造,由设计的8/6SH砂泵改型为

100 ZGB渣浆泵,电机功率由两台250 kW分别下降为160 kW和110

kW,降低功率230 kW,年可以节约电费和设备维护费50多万元.3.2

扩能改造2003年黄麦岭磷酸二铵年生产能力由18万吨扩建为34万吨

后,选矿生产的磷精矿自给严重不足,每年还需外购高品位磷矿石（

质量分数为35%P2O5）15万吨左右,相对自产磷精矿每吨要高出300

元以上.2006年7月份选矿厂利用公司闲置的一台MQG2 100×3 000

格子型球磨机和一台2FC1500沉没式双螺旋分级机在选矿厂磨矿

厂房检修平台处进行设计安装,并将该球磨机由滑动轴承改为滚动

轴承进行节能降耗,电机功率由210 kW下降为155 kW.磨矿后的产

品并入磷浮选系统生产,年增加磨矿量15万吨,使选矿年处理原矿能

力由120万吨提高到135万吨,年可以增加磷精矿（质量分数35%

P2O5）3.5万吨,相比外购高品位磷矿石年可以节约生产成本1 000

万元以上.3.3降低入磨粒度选矿厂设计的入磨粒度为18 mm,随着露

天采矿转向凹陷坑采,矿石变为以原生矿为主,矿石的硬度增大,可

磨性降低,而且矿石中变粒磷灰岩的比例增大,磷矿物单体解离要求

的细度也由-0.074 mm占66%上升到70%左右,球磨机的台时处理能

力明显下降.为了提高球磨机的单位处理能力,通过更换破碎闭路筛

网,将球磨机给料粒度由18 mm下降为14 mm,单台球磨机MQG3 200

×3 600处理能力由69 t/h上升为74 t/h,台时处理能力提高

7.25%,两台球磨机的小时处理能力相应提高了10 t/h,年可以增加

原矿处理能力7.92万吨,增加35%的磷精矿1.83万吨,相比外购高品

位磷矿石每年可以节约生产成本500多万元.3.4搞好配矿生产及提

高低品位磷矿资源的综
合利用率3.4.1充分回收利用低品位磷矿石黄麦岭在上世纪七十年

代只采富矿,没有选矿,大量低品位（含P2O5质量分数6%左右）磷矿

石丢弃在排废场,主要为可磨性与可选性均较好的风化状浅粒磷灰

岩,与采场磷矿石配矿试验表明,不仅能够改善矿石的磨矿分级指标

,还能提高浮选回收率和磷精矿质量.目前每年均匀混配该剥废丢弃

的低品位风化状浅粒磷灰岩达10万吨以上,仅节约选矿原矿石成本

就高达1 000万元,也提高了低品位磷矿资源的综合利用率.
3.4.2配矿生产黄麦岭露天凹陷坑采矿石主要为原生变粒磷灰岩,部

分自然类型矿石选矿时可选性较差,难磨、难选,同时沉积矿石不同

层位品位变化较大,生产使用前进行配矿试验,高品位与低品位矿,

易选矿和难选矿严格按试验比例要求混配均匀,保证入选品位和原

矿石性质的稳定,为选别工艺生产创造稳定良好的工艺条件.3.5加

强对选矿药剂与选矿工艺的研究经过多年的选矿生产实践,公司开

发出适合黄麦岭磷矿选矿的药剂,如选磷的捕收剂H969为公司自主

研究和生产,该药剂浮选磷时选择性好,捕收能力强,生产成本低.生

产时对不同矿石性质的选矿工艺条件进行预先试验研究,确定不同

矿石性质最佳的浮选温度、细度、药剂制度等工艺条件,以指导和

稳定选矿工艺生产,如单一使用以浅粒磷灰岩为主的黄色风化矿生

产时浮选最佳温度为42 ℃,而单一使用以变粒磷灰岩为主的灰褐色

原生矿生产时浮选最佳温度为38 ℃.4大量收购矿区周边小磷矿资

源黄麦岭将矿区周边50 km范围内的低品位磷矿石进行全部收购,每

年可以向黄麦岭磷矿提供含P2O5质量分数为8%～14%的磷矿石20万

吨,年可以节约选矿原矿石成本800万元,不仅使周边低品位磷资源

得到充分利用,有效延长了矿区的服务年限,还促进了地方经济的科

学发展.5结语黄麦岭磷矿选矿厂通过扩能改造、回水利用、优化资

源利用等有效措施,不仅有效提高了低品位磷矿资源的综合利用率,

降低了选矿生产能耗,每年可以为公司节约生产成本4 000多万元,

创造了可观的经济效益,并为类似低品位磷矿企业的生产提供了参

考和借鉴.