2021年第3期
矿物选别
化 工矿物与加工
INDUSTRIAL MINERALS & PROCESSING
文章编号：1008-7524(2021 )03-0013-04 DOI ：10.16283/j. cnki. hgkwyjg. 2021. 03. 004
云南某反浮选脱镁磷精矿再反浮选
脱硅降MER 值试验研究"
刘文彪"，马航2，傅英2，饶峰3，黄文萱彳
(1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明650093；
2.云南云天化股份有限公司研发中心，云南昆明650228；
3•福州大学紫金矿业学院，福建福州350108)
摘要：随着钙质胶磷矿资源的不断消耗，入选的胶磷矿中P 2O 5和MgO 含量持续降低，Si 。？含量持续升高，使用 目前成熟的单一反浮选脱除MgO 工艺生产的磷精矿存在P 2O 5含量降低,Si 。？杂质和MER 值升高的问题。为了解 决此问题，以反浮选脱镁磷精矿为原料对研发的酸性条件下再反浮选脱硅捕收剂开展了药剂用量、pH 适应性及浮选
低温耐受性试验，结果表明，该脱硅捕收剂具有较好的pH 适应性和低温耐受性，对降低磷精矿Si 。？含量和MER 值
以及提高最终磷精矿品质有明显作用。
关键词：磷精矿；捕收剂；反浮选；脱镁；脱硅;MER
中图分类号:TD971 文献标志码：A
Experimental study on SiO 2 removal and MER reduction for a phosphate concentrate after MgO removal by
rever flotation in Yunnan Province
Liu Wenbiao 1> 2, Ma Hang 2 ?Fu Ying 2, Rao Feng 3,Huang Wenxuan 3
(1. Faculty of Land Resource Engineering , Kunming University of Science and Technology?
Kunming Yunnan 650093,China ； 2. R & D Center Yunnan Yuntianhua Co. , Ltd. ,Kunming Yunnan 650228,China; 3・ School of Zijin Mining , Fuzhou University, Fuzhou Fujian 350108, China)
Abstract : With the lasting consumption of calcareous phosphate resources , the content of P 2 O 5 and MgO in the feed
to flotation of phosphate rock is ever decreasing , while SiO 2 content in the feed is increasing. As a result , the phos
phate concentrate obtained from the rever flotation circuit only for removal of MgO is assaying lower and lower P 2O 5, higher and higher SiO 2 and MER. The experiment using the phosphate concentrate obtained from the rever
flotation of the phosphate rock for removal of MgO as the feed to the rever flotation for removal o£ SiO 2 was carried
out with optimization of operating conditions including dosage of the collector. The results sh
ows that the collector
ud for removal of SiO 2 by rever flotation is of high adaptability to pH in pulp and o£ high efficiency at low tempera
ture, which facilitates the reduction of SiO 2 content in the phosphate concentrate and MER value , eventually improve the quality of the final product.
Keywords : phosphate concentrate ； collector 5 rever flotation ； removal o£ MgO ; removal o£ SiO 2 jMER
“+•引用格式：刘文彪，马航，傅英，等.云南某反浮选脱镁磷精矿再反浮选脱硅降MER 值试验研究[J].化工矿物与加工，2021,50(3):13-15 + 42. •
F-
0引言
磷矿是磷肥生产不可或缺的重要原料，对粮 食作物的丰产丰收起着至关重要的作用。云南磷
矿资源储量丰富，位居全国第二，以沉积型胶磷矿
为主，矿石组分复杂，嵌布粒度较细，需要通过选
矿脱除白云石、石英、黏土矿物等脉石矿物才能满
* 收稿日期：2020-07-19
基金项目：国家自然科学基金面上项目（51974093）。
作者简介：刘文虑（1982-），男，云南罗平人，博士研究生，高级工程师，主要从事磷矿等的浮选研究,E-mail, 77460898@qq. com.通信作者：饶峰（1982-），男，湖南岳阳人，博士，教授，主要从事矿物绿色综合利用研究,E-mailzfengraotSfzu. edu. cn 0
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矿物选别刘文彪等：云南某反浮选脱镁磷精矿再反浮选脱硅降MER值试验研究2021年3月
足下游磷肥生产的要求口⑷。
经过多年的技术攻关和生产实践，目前云南钙质胶磷矿(高镁低硅)反浮选脱除碳酸盐脉石的技术已经非常成熟，先后建成并稳定运行多套大型反浮选脱镁浮选装置，但该工艺技术对磷矿中的石英及倍半
氧化物无法脱除。随着该类钙质磷矿储量的逐渐消耗，仅通过单一的反浮选脱除碳酸盐脉石生产出的磷精矿中[少(Fe2O3)+ o>(Al2O3)+a>(MgO)]/a；(P2O5)的比值(俗称“MER值”)越来越高，严重影响和制约下游湿法磷酸生产的指标和效益3〕。
本试验以脱镁磷精矿为原料，通过进一步反浮选脱除硅质脉石杂质以达到提高磷精矿品质和降低MER值的目的。
1脱镁磷精矿性质、试验设备及试剂
1.1脱镁磷精矿多元素分析
该脱镁磷精矿样取自云南某大型磷矿浮选厂反浮选脱镁浮选槽精矿箱，矿浆质量分数为18.5%,p H为4.8。该矿浆经浓密机浓缩后泵送至湿法磷酸加工厂，作为磷酸生产的原料。试样的X荧光光谱分析指标见表1。
由表1可知，该反浮选脱镁磷精矿的P2O5品位偏低，未达到《酸法加工用磷矿石》标准中“一等品II类"cd(P2O5)>28%的要求，且MER值为0.1315。根据湿法磷酸生产实践指标，当MER 值大于0.12时将降低湿法磷酸生产效益。
表1脱镁磷精矿试样多元素分析结果单位：％1.2脱镁磷精矿矿物组成分析
p2o5MgO Fe2O3A】2O3SiO2CaO MER 质量分数27.61 1.180.84 1.6119.1240.130.1315
脱镁磷精矿主要由胶磷矿和石英组成，另含有少量白云母、褐铁矿及未完全脱除的白云石。脱镁磷精矿扫描电镜图如图1所示。由图1可见，部分石英、白云母呈包裹状态嵌布于胶磷矿中。
(a)(b)(c)
a-胶磷矿；b-白云石；c-石英；d-白云母。
图1脱镁磷精矿扫描电镜图
1.3脱镁磷精矿粒度筛分分析
使用泰勒标准筛对脱镁磷精矿试样进行了粒度筛分分析，并对各粒级进行了X荧光光谱分析，结果如表2所示。
表2脱镁磷精矿粒度分布
粒度/目占比/%
p2o5
质量分数/%
公司采购管理办法AI2。3
-MER CaO MgO SiO2Fe2O3
+20017.0124.6339.28 3.43880.63 1.040.2071—200+30022.8430.6444.42 1.5211.970.62 1.170.1080—300+40012.6231.9845.170.8212.670.69 1.180.0841 -40047.5327.6339.250.8519.22 1.21 2.650.1705脱镁磷精矿100.0027.3640.89 1.311&730.95 1.880.1513
由表2可知，在脱镁磷精矿中+200目及-400目MER值较高，分别为0.207 1.0.1705O +200目MgO质量分数较高，这是由于胶磷矿嵌布粒度细,+200目粒级解离度不够，影响了后续反浮选MgO的脱除率。A12O3和Fe2O3在细粒级中富集，导致一400目粒级中MER值较高。
1.4试验仪器设备及试剂
试验仪器设备：实验室用单槽浮选机，XFD 皿；pH计,pHS-3C；电加热恒温鼓风烘箱,DHG-9245A；多用真空过滤机，XTLZ①260/①200；湿式分样机,XSHF2-3O
最新发型试验试剂:W-12，捕收剂，自制，质量分数为2%；硫酸,pH调整剂，分析纯，质量分数为10%；磷酸,pH调整剂，分析纯，质量分数为10%；碳酸钠，pH调整剂，分析纯，质量分数为5%0
此次试验使用的脱硅降MER值捕收剂“W -12”是由福州大学紫金矿业学院提供的一种用于反浮选脱硅的捕收剂，该捕收剂具有以下特点: a・该捕收剂2%质量分数水溶液的pH为一轮新月
6.8，试剂无腐蚀性、无毒、无异味，水溶性较好。
b.该捕收剂为两性捕收剂，适用pH范围广，在矿浆pH为3〜10时均可发挥脱硅捕收性能。
c・该捕收剂泡沫丰富，且易消，不需要额外添加起泡剂，有利于浮选精尾矿产品的后续沉降
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・
矿物选别IM&P化工矿物与加工第50卷第3期
浓缩。
d.该捕收剂低温适应性好，在矿浆温度为5〜10°C时也能保证作业指标的稳定。
2试验内容及结果讨论
数据的拼音
将脱镁磷精矿浆试样加入0.75L单槽浮选机挂槽内，加入脱硅降MER值捕收剂W-12，搅拌3min后充气浮选。
2.1捕收剂用量试验
不对矿浆质量分数和pH进行调整，直接加入捕收剂W-12进行1次粗选，考查捕收剂用量与P2O5品位、P2O5回收率及精矿MER值之间的关系。试验结果如图2所示。剂制度，降低了脱硅药剂成本O
pH
图3pH对浮选指标的影响
浙江省详细地图2.3低温浮选试验
温度条件是影响浮选指标的一个关键因素，冬春季节的低温常常造成浮选药剂效能下降，从 而引起浮选指标波动。为了考查W-12对低温浮选的适应性，在捕收剂用量为300g/t、矿浆pH为4.5的条件下，利用预制冰块调节浮选矿浆温度，然后进行低温浮选试验，结果如表3所示。
表3低温浮选试验结果
产品名称
p2o5
质量分数/%
MgO SiO2Fe2O3Al2O3
MER
P2O5
回收率/% 5°C浮选精矿29.12 1.1616.010.890.950.103086.46
图2捕收剂用量对浮选指标的影响
由图2可知，随着捕收剂用量的增加，精矿P2O5品位从27.61%提高到31.06%,MER值从0.1315降至0.0895，与此同时，回收率也从90.92%降至7&93%。由此可知，加大捕收剂用量可在一定程度上提高最终精矿的品质，同时对回收率也会产生明显的影响。
2.2pH试验
磷矿硅质脉石以石英为主，研究表明，石英表面Zeta电位受pH影响明显，其零电点在pH为2.0左右o磷矿反浮选脱镁采用硫酸、磷酸作为pH调整剂和抑制剂，脱镁磷精矿浆pH为4〜5。为了考查矿浆pH对反浮选脱硅降MER值 的影响，在捕收剂用量为300g/t的条件下，利用硫酸和碳酸钠作为pH调整剂进行1次粗选，研究pH对浮选指标的影响，试验结果如图3所示。
由图3可知：pH从3升至&5，当pH为4.5〜6.5时，浮选指标较优；随着pH的上升MER略有上升，但上升幅度很小。另外，随着pH的上升P2O5品位和回收率变化极小。pH试验结果表明，捕收剂W-12的pH适应范围较广，无需对脱镁磷精矿浆原有的酸性pH进行调整即可实现反浮选脱硅降MER值的目标，简化了工艺流程和药10°C浮选精矿29.67 1.1815.630.810.880.096783.46常温浮选精矿30.35 1.2214.290.830.870.096282.77
由表3可知，脱硅降MER值捕收剂对低温的适应性较好，10°C下浮选指标与常温浮选指标略有差异，可通过适当增加药剂用量来抵消低温的影响。从表3还可以看出，该捕收剂不仅降低了最终精矿中的Si
O2质量分数，同时还降低了A12O3质量分数，常温浮选中降低幅度高达45.96%，该杂质的大幅度脱除对下游湿法磷酸生产十分有利。
3结论
a.随着云南钙质胶磷矿资源P2O5和MgO含量持续降低,SiO2含量持续升高，将来必须在原有单一反浮选脱镁工艺基础上增加反浮选脱硅作业，才能满足下游湿法磷酸生产用矿品质的要求。
b.该脱硅捕收剂在脱除Si。？的同时，还能降低最终精矿中A12O3的质量分数，AI2O3的大幅度脱除对下游湿法磷酸生产十分有利。
c.该脱硅捕收剂pH适应范围广，无需对现有反浮选脱镁工艺pH进行调整，即可直接用在现有反浮选脱镁工艺后端。（下转第42页）
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(上接第15页)
d.该脱硅捕收剂反浮选脱硅降MER值，药剂制度简单，药剂用量少，成本低。
e.该脱硅捕收剂低温耐受性好，在矿浆温度为5°C时也能保证较好的分选指标。
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