马边某磷精矿提质降杂浮选试验

林一明 任鹏鲲 江 波 顾志洪 官长平

（1.四川省有色矿冶科技有限公司；2.宜宾天原科创设计有限公司；3.马边无穷矿业有限公司）

磷矿是重要的非金属矿物资源，被广泛应用于农业、食品、阻燃剂、洗涤剂、电子等行业［1］。由于我国磷矿石平均品位较低，且成分复杂，往往磷精矿杂质含量较高［2-3］。因此，加强磷矿浮选分离新工艺研究对我国磷资源高效利用具有重要意义。

丁家湾磷矿位于四川省马边县，是我国八大磷矿之一［4-5］。原矿为硅钙镁质磷矿，主要有用矿物为磷灰石，脉石矿物以白云石、玉髓、石英等为主［6］。目前，该地区矿石的选矿普遍采用反浮选工艺，重点脱除其中的镁质矿物白云石［7］，所获得的磷精矿P2O5含量在27% 左右，MgO 含量约1.5%、SiO2含量接近10%［8］。硅、镁含量偏高，磷与镁、硅分离效果不理想，磷精矿品位有待提高。

针对目前磷矿一步反浮选主要脱镁，正浮选主要抑硅，均有局限性［9-10］。本研究将对现场磷精矿进行差异化选别，通过降低硅、镁含量尽可能多地获得高品位磷精矿，并产出少量中品位磷精矿，在解决现有磷精矿品质问题的同时，显著提高企业的经济效益。

1 试样

试样为丁家湾某选矿厂的反浮选磷精矿，主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成见表2，粒度筛析结果见表3。

由表3 可知，试样的P2O5含量为27.63%，杂质成分MgO、SiO2含量分别为1.64%和15.52%。

由表2 可知，试样中的有用矿物为磷灰石，脉石矿物主要有石英和白云石。

由表2 可知，试样中+0.15 mm 粒级P2O5品位较低；0.10～0.074 mm 粒级P2O5品位高达30.28%，达到高品位磷精矿要求；0.10～0.045 mm 粒级P2O5品位为29.50%，产率24.65%，说明通过筛分即可获得合格磷精矿；-0.038 mm 粒级产率达44.06%，P2O5分布率高达43.29%，P2O5品位低于试样，说明细粒级明显含泥，后续应考虑脱泥浮选工艺。

2 试验流程、药剂及设备

根据试样性质分析，决定浮选前先进行脱泥，脱泥分散剂IW 用量为1 000 g/t；参考文献［11-12］和单矿物浮选试验结果，脱泥产物1 次浮选以碳酸钠为pH调整剂，KYY-2为抑制剂，KYB-1为捕收剂。

试验用分散剂为IW，南通永乐化工公司生产，工业级；碳酸钠为分析纯试剂；KYY-2和KYB-1为实验室自行复配。

浮选设备为XFD-Ⅲ型浮选机。

3 试验结果与讨论

3.1 碳酸钠用量试验

碳酸钠对矿浆酸碱度有缓冲作用，可沉淀矿浆中的钙、镁等有害离子，降低捕收剂的消耗；同时，碳酸钠还是良好的分散剂，防止矿浆中细泥的团聚，提高浮选过程的选择性，是磷矿浮选的良好调整剂。碳酸钠用量试验固定KYB-1 用量为500 g/t，KYY-2用量为1 000 g/t，试验结果见图1。

由图1 可知，碳酸钠用量增加至3 000 g/t 前，精矿P2O5品位和回收率随碳酸钠用量的增加而升高；继续增加碳酸钠用量，精矿P2O5品位和回收率下降。因此，确定碳酸钠用量为3 000 g/t。

3.2 KYB-1用量试验

KYB-1 用量试验固定碳酸钠用量为3 000 g/t，KYY-2用量为1 000 g/t，试验结果见图2。

由图3 可知，随着KYB-1 用量的增加，精矿P2O5品位下降、回收率上升；KYB-1 用量为750 g/t 时回收率达64.31%，继续增加用量，回收率增加缓慢。因此，确定KYB-1用量为750 g/t。

3.3 KYY-2用量试验

KYY-2 用量试验固定碳酸钠用量为3 000 g/t，KYB-1用量为750 g/t，试验结果见图3。

由图3 可知，随着KYY-2 用量的增加，精矿P2O5品位逐渐升高，回收率逐渐下降；当KYY-2 用量为1 000 g/t 时，精矿P2O5品位为31.57%、回收率为63.24%；继续增加KYY-2 用量，回收率大幅度下降。因此，确定KYY-2用量为1 000 g/t。

3.4 验证试验

在完成浮选条件试验后进行了验证试验，试验流程见图4，结果见表4，高品位精矿主要化学成分分析结果见表5。

由表4 可知，试样采用脱泥—浮选开路流程处理，可获得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精矿，以及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精矿。

由表5可知，现场磷精矿经过脱泥—浮选开路流程处理，精矿P2O5品位提升4.22 个百分点，MgO 含量降低0.53个百分点，SiO2含量降低8.80个百分点。

4 结论

（1）丁家湾某选磷厂的反浮选磷精矿P2O5含量为27.63%，杂质成分MgO、SiO2含量分别为1.64%和15.52%，有用矿物为磷灰石，脉石矿物主要有石英和白云石；+0.15 mm 粒级P2O5品位较低，-0.038 mm 粒级P2O5品位低于试样，说明细粒级明显含泥。

（2）试样以碳酸钠为调整剂，KYY-2 为抑制剂，KYB-1 为捕收剂，通过脱泥—浮选流程处理，可获得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精矿，及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精矿，精矿P2O5品位提升4.22个百分点，MgO含量降低0.53个百分点，SiO2含量降低8.80 个百分点，达到了较好的提质降杂效果。