《武汉工程大学学报》  2011年03期 59-60,64   出版日期：2011-03-31   ISSN:1674-2869   CN:42-1779/TQ
北方低品位磷矿浮选捕收剂的研制与应用


0引言我国北方低品位磷矿主要集中在河北、辽宁、吉林、内蒙、山东、新疆等省区,探明储量中,晶质磷灰石矿（包括内生磷矿,变质岩浆型磷灰石矿及基性火山岩变质磷灰石矿）占93%,该类型磷矿品位一般都很低,P2O5含量3%～6%［1］.该区域平均品位亦世界最低(世界磷矿总体品位在5％~40％之间),生产磷精矿的企业很少,磷肥企业和农资市场磷的缺口极大,需要大量买进磷矿石和磷肥,形成了南磷北运的特有中国国情,极易受运力、运价等的影响［2］,因此开发利用北方低品位磷矿已势在必行.北方低品位磷矿含磷低,选矿比大,生产成本高,但大多结晶完整、粗大,可选性好,属于易选矿石,选择该类矿石的浮选工艺、药剂制度简单,易于实现工业化,且该类矿石中一般都含有Fe、Ti、V、稀土等有益伴生组分,综合利用价值显著［2］.为了有效利用北方低品位磷矿,降低选矿生产成本,目前,针对该类型矿石主攻方向就是研制高效、价廉的磷矿物浮选捕收剂.1磷矿物浮选捕收剂的研制近几年,浮选药剂的发展主要集中于以下两方面:一是衍生化以改善浮选捕收剂的选择性及水溶性,其主要趋向是研制或选用多官能团化合物;二是针对复合/混合捕收剂的研究,目的是降低浮选温度,通过优化配方提高浮选效果、节约选矿成本［3］.笔者所述的研究方向是以动植物油脂化工废弃副产品为主体原料,既达到了废物再利用,又能大幅降低原料成本.为了优化主体捕收剂的性能,配以适量的增效剂,利用增效剂的增溶、乳化、润湿、助悬、起泡等性能,使主体捕收剂在矿浆中高度分散,捕收剂分子不能相互接近形成胶束,从而有效提高主体捕收剂的分散、发泡、润湿、渗透等性能.对采集的各种主体原料及增效剂原料,通过检测分析,达到要求的,进行化学加工合成或改性,对比试验研究,深入优化配方,最后择优研制出一种适宜北方低品位磷矿浮选的捕收剂AW25.2AW25捕收剂的应用试验2.1试验矿样试验所用的矿样采自河北某低品位磷矿.磷灰石与角闪石、黑云母、斜长石、辉石、钛铁矿等密切共生,少数磷灰石单晶被包于角闪石、黑云母、斜长石、钛磁铁矿颗粒之中,磷灰石粒度以细粒级为主,多数分布于0.1～0.3 mm范围内.原矿化学组分分析见表1.表1原矿化学分析结果
Table 1Undressed ore chemical analysis result
项目P2O5TFeTiO2TSSiO2CaOMgOAl2O3K2ONa2Ow/%3.8513.964.790.2841.319.775.7611.831.202.562.2AW25应用试验本次试验采用一粗一扫两精中矿顺序返回的工艺流程,用水玻璃抑制硅酸盐脉石,AW25作为捕收剂浮选磷矿物.试验重点考查应用AW25捕收剂,在不同磨矿细度、不同温度下的选别指标和浮选时的泡沫现象.试验原则工艺流程见图1,不同磨矿细度、温度闭路流程试验结果见表2.2.3AW25其他应用试验结果AW25应用于其他低品位磷矿选矿试验结果见表3.2.4试验结果与讨论从浮选现象看,使用AW25,泡沫矿化好,泡不发粘,易消泡,不会出现使用石蜡皂类捕收剂泡沫粘、精矿不易后处理等问题.从浮选试验结果看,采用AW25能够获得较好的选矿指标,该药剂具有较好的捕收性、选择性及耐低温性,适宜北方选矿厂浮选低品位磷矿使用.图1试验原则工艺流程
Fig.1Test principle process flow第3期吴艳妮,等:北方低品位磷矿浮选捕收剂的研制与应用
武汉工程大学学报第33卷
表2闭路流程试验结果
Table 2Closed circuit flow test result
磨矿细度(-0.074 mm)/%试验温度/℃药剂制度及用量/（g/t）产品名称产率/%品位（P2O5)/%回收率/%385粗选水玻璃546精矿8.7936.8387.97粗选捕收剂577尾矿91.210.4912.03扫选捕收剂66原矿100.003.68100.00485粗选水玻璃546精矿8.8736.1188.48粗选捕收剂535尾矿91.130.4611.52扫选捕收剂87原矿100.003.62100.004813粗选水玻璃550精矿9.4834.5389.68粗选捕收剂520尾矿90.520.4210.32扫选捕收剂110原矿100.003.65100.004220粗选水玻璃546精矿9.9233.4290.83粗选捕收剂448尾矿90.080.379.17扫选捕收剂87原矿100.003.65100.00表3AW25其他应用试验结果
Table 3Other using test result of AW25
试验矿样原矿品位/
%精矿产率/
%精矿品位/
%磷回收率/
%浮选温度/
℃辽宁某磷矿2.707.1532.4185.8120河北某磷矿2.816.9835.5188.1013内蒙某磷矿1.152.9231.8581.1522新疆某磷矿2.938.2430.6286.2918注:试验结果均来自闭路流程试验.3结语a. AW25是一种价廉、无毒、性能稳定的磷矿物浮选捕收剂,具有较好的捕收性、选择性和耐低温性,同时还具有较好的生物降解性能,适宜在四季温差较大的北方低品位磷矿山使用.b. 采用AW25,对北方多个矿山低品位磷矿进行试验,无论从浮选现象还是试验指标上看,均取得了较满意的结果.以该研究为基础,根据北方不同低品位磷矿石的特性,建议进一步对该类型药剂进行改性或优化配方,研制出一批专属性更强的系列捕收剂,更好的提高资源利用率和企业经济效益.