一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法与流程

1.本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法。


背景技术：

2.在我国，磷矿资源主要集中在云贵川湘鄂等地，以沉积型磷块岩为主，资源基础储量位居世界第二，但以中低品位的磷矿石居多，这类矿石必须同时脱出碳酸盐脉石和硅酸盐脉石，才能满足下游作业的要求。目前针对低品位钙硅质胶磷矿，主要有正-反浮选工艺、反-正浮选工艺、双反浮选工艺这三种浮选工艺，其中正反浮选流程和反正浮选流程对硅钙质胶磷矿的适应性较好，对p2o5含量低于18%且含硅脉石矿物以硅酸盐为主的胶磷矿也有较好的分选性，但存在原矿磨矿细度较细，过磨现象严重，能耗较高，药剂用量大的缺点；双反浮选流程原矿磨矿细度较粗，能耗较低，但该工艺流程对硅酸盐矿物以石英为主的矿石分选性较好，对以硅酸盐矿物为主的矿石则分选性较差，另外，对p2o5含量低于18%的胶磷矿由于脱硅泡沫量大，泡沫粘，分选性也较差，目前有一部分湖北和云贵地区的胶磷矿的含硅矿物既有石英矿物又有一部分铝硅酸盐矿物，如果单纯采用反正浮选和双反浮选流程均无法达到很好的效果。因此，针对该种类型的矿石开发出一种高效的分选方法，对我国磷矿资源的可持续发展战略有重大的社会意义。


技术实现要素：

3.本发明主要致力于针对现有技术的不足，提出一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，该方法工艺更为合理，能高效、高分选性的脱除胶磷矿中石英、铝硅酸盐类、碳酸盐类脉石矿物。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，该方法按以下步骤进行：（1）将该低品级硅钙质型胶磷矿给入一段磨矿作业，待一段磨矿细度-0.074mm占45%~65%时，给入螺旋溜槽重选作业；（2）重选作业进行粗选，精选，精选的中矿给入重选尾矿浓密机，精选的精矿经浓密后，浓密机底流给入反浮选脱镁作业，粗选的尾矿给入重选尾矿浓密机，经浓密后底流给至一段水力旋流器进行分级作业，旋流器的底流给入二段磨矿作业，二段磨矿细度-0.074mm占70%~95%，重选粗精矿和粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用；（3）二段磨矿磨好的矿浆返回一段水力旋流器，旋流器溢流经调浆后给入正浮选脱硅作业，正浮选尾矿给入浓密作业，经浓密后输送至尾矿充填站，正浮选粗精矿给入粗精矿浓密作业，浓密的溢流返回正浮选流程循环使用；（4）正浮选粗精矿浓密作业底流与重选粗精矿浓密机底流混合后给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁精矿经过浓密、过滤后给至下游化工，反浮选脱镁尾矿经浓密后与正浮选脱硅尾矿混合给至尾矿充填作业，浓密机的溢流、过滤滤液返回反浮选脱镁作业循环使用。
5.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：重选作业采用h/d超极限螺旋溜槽作为重选设备， h/d超极限螺旋溜槽的螺距与螺旋直径之比为0.32~0.40。
6.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：所述的正浮选脱硅工艺流程由粗选作业与精选作业、扫选作业任意搭配组成，调整剂选用碳酸钠作为ph调整剂，水玻璃作为硅酸盐矿物的抑制剂，淀粉、糊精类有机高分子作为含铁类矿物的抑制剂，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物。
7.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：所述的反浮选脱镁工艺流程抑制剂选用无机酸，无机酸为硫酸、磷酸或者二者的混合酸，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物。
8.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：该方法的回水工艺流程是：重选粗精矿浓密机的溢流和尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，正浮选脱镁尾矿浓密机和精矿浓密机的溢流返回正浮选和重选工艺流程使用，反浮选脱镁精尾矿浓密机的溢流、滤液返回反浮选工艺流程使用，且单独设置正浮选回水沉淀池、反浮选回水沉淀池，重选精尾矿浓密机和正浮选脱硅精尾矿浓密机的溢流储存在正浮选回水沉淀池，反浮选精尾矿浓密机的溢流储存在反浮选回水沉淀池。
9.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：正浮选脱硅尾矿浓密机的底流和反浮选脱镁尾矿浓密机的底流经调浆至ph》10后才能输送至尾矿充填站。
10.本发明所述的一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法，优选的技术方案是：该方法中硅钙质胶磷矿的矿石组成为：p2o5品位为16.0%~22.0%，mgo质量含量为0.8%~5.8%，sio2质量含量为18.1%~38%。采用本发明方法获得胶磷矿精矿中p2o5品位为28.5%~32.9%，mgo质量含量为0.6%~1.2%。
11.原理：（1）低品级硅钙质型胶磷矿矿石中矿物成分单一，以低碳氟磷灰石为主，少量碳磷灰石、磷灰石，脉石矿物主要分为含镁碳酸盐类矿物、硅酸盐类矿物两类，其中含镁碳酸盐类矿物主要为白云石和方解石，硅酸盐类矿物主要为石英、含铝硅酸盐类黏土矿物；（2）正-反浮选工艺，存在磨矿细度细、药剂用量较大，选矿药剂成本较大，正浮选泡沫量大的缺点，双反浮选工艺流程存在药剂选择性较差，流程受矿泥影响较大，铝硅酸盐类矿物脱除效率低的缺点，为了保证正浮选流程稳定性，尽量降低正浮选的泡沫量；（3）反浮选的回水不能直接返回正浮选脱硅作业利用，正浮选的回水可以用于反浮选脱镁作业，正浮选的回水可以用于重选作业。
12.与现有技术相比，本发明专利有以下优点：（1）通过两段螺旋溜槽重选工艺，可以在较粗的粒度下将已经单体解离的含磷矿物尽早回收，可一方面以避免该部分物料经入二段连续磨矿造成产品过磨，降低了二段磨矿能耗。另一方面可以避免该部分物料正浮选脱硅工艺，造成正浮选药剂用量大，泡沫量大，符合“浮少抑多”原理。
13.（2）一段重选中矿连生体含量高通过二段磨矿增加矿物解离率，提高了磷矿物的回收率。
14.（3）重选粗精矿、重选粗尾矿、正浮选脱硅尾矿进入下一段作业前先通过浓密机浓
缩，回收一部分可以重选和正浮选可利用的水，降低了新水的使用量。
具体实施方式
15.进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
16.实施例1，一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法实验一：（1）将该低品级硅钙质型胶磷矿给入一段磨矿作业，待一段磨矿细度-0.074mm占55%时，给入螺旋溜槽重选作业；（2）重选作业采用h/d超极限螺旋溜槽作为重选设备，重选的给矿浓度为15%，进行一次粗选，一次精选，一次精选的中矿给入重选尾矿浓密机，一次精选的精矿经浓密后，浓密机底流给入反浮选脱镁作业，一次粗选的尾矿给入重选尾矿浓密机，经浓密后底流给至一段水力旋流器进行分级作业，旋流器的底流给入二段磨矿作业，二段磨矿细度-0.074mm占80%，重选粗精矿和粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，浓密机的底流浓度控制在55%，旋流器的溢流浓度为33%；（3）二段磨矿磨好的矿浆返回一段水力旋流器，旋流器溢流经调浆后给入正浮选脱硅作业，正浮选尾矿给入浓密作业，经浓密后输送至尾矿充填站，正浮选粗精矿给入粗精矿浓密作业，浓密的溢流返回正浮选流程循环使用，正浮选脱硅作业的浮选浓度为26%，正浮选脱硅作业调整剂选用碳酸钠作为ph调整剂，用量为2kg/t g/t 原矿，水玻璃作为硅酸盐矿物的抑制剂，用量为2kg/t 原矿，淀粉作为含铁类矿物的抑制剂，用量为0.15kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为1kg/t原矿。
17.（4）正浮选粗精矿浓密作业底流与重选粗精矿浓密机底流混合后给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁精矿经过浓密、过滤后给至下游化工，反浮选脱镁尾矿经浓密后与正浮选脱硅尾矿混合给至尾矿充填作业，浓密机的溢流、过滤滤液返回反浮选脱镁作业循环使用，反浮选脱镁作业的浮选浓度为28%，浓密机底流浓度为60%，过滤滤饼含水率为18%，反浮选脱镁工艺流程抑制剂选用无机酸，无机酸为硫酸、磷酸1:1混合酸，用量为8kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为0.8kg/t 原矿。
18.（5）单独设置正浮选回水沉淀池、反浮选回水沉淀池，重选精尾矿浓密机和正浮选脱硅精尾矿浓密机的溢流储存在正浮选回水沉淀池，反浮选精尾矿浓密机的溢流储存在反浮选回水沉淀池，重选粗精矿浓密机的溢流和重选粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，正浮选脱镁尾矿浓密机和精矿浓密机的溢流返回正浮选和重选工艺流程使用，反浮选脱镁精尾矿浓密机的溢流、滤液返回反浮选工艺流程使用。
19.上述方法中硅钙质胶磷矿胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为18.50%， mgo质量含量为3.15%，sio2质量含量为30.14%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为30.82%，mgo质量含量为0.85%。
20.实施例2，一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法实验二：（1）将该低品级硅钙质型胶磷矿给入一段磨矿作业，待一段磨矿细度-0.074mm占65%时，给入螺旋溜槽重选作业；（2）重选作业采用h/d超极限螺旋溜槽作为重选设备，重选的给矿浓度为20%，进行一次粗选，一次精选，一次精选的中矿给入重选尾矿浓密机，一次精选的精矿经浓密后，浓
密机底流给入反浮选脱镁作业，一次粗选的尾矿给入重选尾矿浓密机，经浓密后底流给至一段水力旋流器进行分级作业，旋流器的底流给入二段磨矿作业，二段磨矿细度-0.074mm占85%，重选粗精矿和粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，浓密机的底流浓度控制在60%，旋流器的溢流浓度为35%；（3）二段磨矿磨好的矿浆返回一段水力旋流器，旋流器溢流经调浆后给入正浮选脱硅作业，正浮选尾矿给入浓密作业，经浓密后输送至尾矿充填站，正浮选粗精矿给入粗精矿浓密作业，浓密的溢流返回正浮选流程循环使用，正浮选脱硅作业的浮选浓度为26%，正浮选脱硅作业调整剂选用碳酸钠作为ph调整剂，用量为3kg/t 原矿，水玻璃作为硅酸盐矿物的抑制剂，用量为2kg/t 原矿，淀粉作为含铁类矿物的抑制剂，用量为0.2kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为0.8kg/t原矿。
21.（4）正浮选粗精矿浓密作业底流与重选粗精矿浓密机底流混合后给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁精矿经过浓密、过滤后给至下游化工，反浮选脱镁尾矿经浓密后与正浮选脱硅尾矿混合给至尾矿充填作业，浓密机的溢流、过滤滤液返回反浮选脱镁作业循环使用，反浮选脱镁作业的浮选浓度为28%，浓密机底流浓度为60%，过滤滤饼含水率为18%，反浮选脱镁工艺流程抑制剂选用无机酸，无机酸为硫酸，用量为12 kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为1kg/t 原矿。
22.（5）单独设置正浮选回水沉淀池、反浮选回水沉淀池，重选精尾矿浓密机和正浮选脱硅精尾矿浓密机的溢流储存在正浮选回水沉淀池，反浮选精尾矿浓密机的溢流储存在反浮选回水沉淀池，重选粗精矿浓密机的溢流和重选粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，正浮选脱镁尾矿浓密机和精矿浓密机的溢流返回正浮选和重选工艺流程使用，反浮选脱镁精尾矿浓密机的溢流、滤液返回反浮选工艺流程使用。
23.上述方法中硅钙质胶磷矿胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为18.50%， mgo质量含量为3.15%，sio2质量含量为30.14%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为30.62%，mgo质量含量为0.81%。
24.实施例3，一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法实验三：（1）将该低品级硅钙质型胶磷矿给入一段磨矿作业，待一段磨矿细度-0.074mm占52%时，给入螺旋溜槽重选作业；（2）重选作业采用h/d超极限螺旋溜槽作为重选设备，重选的给矿浓度为15%，进行一次粗选，一次精选，一次精选的中矿给入重选尾矿浓密机，一次精选的精矿经浓密后，浓密机底流给入反浮选脱镁作业，一次粗选的尾矿给入重选尾矿浓密机，经浓密后底流给至一段水力旋流器进行分级作业，旋流器的底流给入二段磨矿作业，二段磨矿细度-0.074mm占72%，重选粗精矿和粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，浓密机的底流浓度控制在50%，旋流器的溢流浓度为30%；（3）二段磨矿磨好的矿浆返回一段水力旋流器，旋流器溢流经调浆后给入正浮选脱硅作业，正浮选尾矿给入浓密作业，经浓密后输送至尾矿充填站，正浮选粗精矿给入粗精矿浓密作业，浓密的溢流返回正浮选流程循环使用，正浮选脱硅作业的浮选浓度为26%，正浮选脱硅作业调整剂选用碳酸钠作为ph调整剂，用量为3kg/t 原矿，水玻璃作为硅酸盐矿物的抑制剂，用量为0.5kg/t 原矿，淀粉作为含铁类矿物的抑制剂，用量为0.2g/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为1.0kg/t原矿。
25.（4）正浮选粗精矿浓密作业底流与重选粗精矿浓密机底流混合后给入反浮选脱镁作业，反浮选脱镁精矿经过浓密、过滤后给至下游化工，反浮选脱镁尾矿经浓密后与正浮选脱硅尾矿混合给至尾矿充填作业，浓密机的溢流、过滤滤液返回反浮选脱镁作业循环使用，反浮选脱镁作业的浮选浓度为28%，浓密机底流浓度为60%，过滤滤饼含水率为18%，反浮选脱镁工艺流程抑制剂选用无机酸，无机酸为硫酸、磷酸1:1混合酸，用量为6kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为0.8kg/t 原矿。
26.（5）单独设置正浮选回水沉淀池、反浮选回水沉淀池，重选精尾矿浓密机和正浮选脱硅精尾矿浓密机的溢流储存在正浮选回水沉淀池，反浮选精尾矿浓密机的溢流储存在反浮选回水沉淀池，重选粗精矿浓密机的溢流和重选粗尾矿浓密机的溢流返回重选作业使用，正浮选脱镁尾矿浓密机和精矿浓密机的溢流返回正浮选和重选工艺流程使用，反浮选脱镁精尾矿浓密机的溢流、滤液返回反浮选工艺流程使用。
27.上述方法中硅钙质胶磷矿胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为17.8%， mgo质量含量为1.5%，sio2质量含量为37.14%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为29.1%，mgo质量含量为0.45%。
28.实施例4，对比实验：1、原矿条件：硅钙质胶磷矿胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为17.8%， mgo质量含量为1.5%，sio2质量含量为37.14%；2、实验方法：（1）本发明方法：采用实施例1所述的方法，但药剂用量采用下表中所记载，获得胶磷矿精矿中p2o5品位为29.1%，mgo质量含量为0.45%，回收率80.10%。
29.（2）对比方法：传统正反浮选方法，药剂用量采用下表中所记载，获得胶磷矿精矿中p2o5品位为28.3%，mgo质量含量为0.55%，回收率79.90%。
30.两种工艺药剂制度从对比实验结果可以看出，与传统正反浮选工艺相比，使用本发明磷精矿p2o5的品位能提高1%，碳酸钠用量能降低2/3，水玻璃用量能降低80%，淀粉用量降低50%，正浮选脂肪酸能降低20%。取得了显著的技术进步。
31.实施例5，一种处理硅钙质胶磷矿的重浮联合方法实验四：重浮联合方法流程同实施例1，不同之处在于：工艺单独设置正浮选回水沉淀池、反浮选回水沉淀池，正浮选回水沉淀池分割成两个池体，一个池体用于储存重选精尾矿浓密机和正浮选脱硅精尾矿浓密机的溢流，该部分回水主要用于重选作业工艺用水、一段磨矿磨矿用水，另一个池体用于储存正浮选脱硅精矿浓密机的溢流，该部分水澄清后主要用于正浮选调浆水和正浮选泡沫冲洗水。
32.反浮选精尾矿浓密机的溢流储存在反浮选回水沉淀池，反浮选脱镁精尾矿浓密机的溢流、滤液返回反浮选工艺流程使用，主要用于反浮选粗选作业调浆水、各段浮选作业泡沫冲洗水。