劉 亭，姜振勝，安 平，孫建業(yè)

（湖北大峪口化工有限責(zé)任公司，湖北 鐘祥 432910）

湖北省鐘祥市某磷化企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱公司）擁有胡集和王集兩大礦區(qū)，磷礦石資源豐富，但其礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，導(dǎo)致不同礦層和采礦區(qū)域的礦石性質(zhì)差異很大，致使浮選工藝條件及參數(shù)變化較大。為提高磷礦石質(zhì)量，公司根據(jù)礦石性質(zhì)差異，分別采取正反浮選和單一反浮選工藝實(shí)現(xiàn)了精礦富集［1-4］。由于原礦處理量大，礦石性質(zhì)復(fù)雜，公司選礦藥劑用量較大，年藥劑成本在2 000萬(wàn)元以上。因此，開(kāi)發(fā)適應(yīng)性好、選擇性高、成本低的浮選藥劑［5-6］，在降低生產(chǎn)成本方面具有重要意義。研究人員通過(guò)捕收劑復(fù)配表面活性劑，增強(qiáng)水溶性和分散性，提高捕收劑的浮選性能［7-9］，開(kāi)發(fā)了多種新型捕收劑，其中HSP-3捕收劑具有選擇性高、原料獲取簡(jiǎn)單、成本低、環(huán)境友好等特點(diǎn)。為充分驗(yàn)證該捕收劑的浮選效果，研究人員選取該公司正在使用的礦石和潛在礦源進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

1.1 主要試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

主要試驗(yàn)設(shè)備：SP-60×100顎式破碎機(jī)，最大進(jìn)料粒度12 mm，出料粒度1～5 mm，主軋輥轉(zhuǎn)速186 r/min，貴陽(yáng)探礦機(jī)械廠有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，重慶四達(dá)試驗(yàn)設(shè)備有限公司；XMB-70三軸滾筒棒磨機(jī)；數(shù)顯恒溫水浴鍋；電子天平，梅特勒-托利多集團(tuán)；多用水環(huán)式真空過(guò)濾機(jī)，武漢探礦機(jī)械廠；XFD-63型單槽式浮選機(jī)，0.50 L、0.75 L，武漢洛克粉磨設(shè)備制造有限公司。

藥劑：H2SO4，工業(yè)品，w（H2SO4）98%；捕收劑HSP-3，工業(yè)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在XFD-63型單槽式浮選機(jī)上進(jìn)行，浮選槽體積為0.50 L/0.75 L。稱取原礦300 g，倒入磨礦機(jī)中，調(diào)節(jié)磨礦濃度和時(shí)間，磨至適宜細(xì)度。磨好的礦漿倒入浮選槽中，注入清水，加入硫酸及捕收劑進(jìn)行浮選。浮選后精礦、尾礦分別過(guò)濾、烘干、稱量、制樣，檢測(cè)P2O5和MgO含量，計(jì)算產(chǎn)率、回收率。各礦樣分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定閉路試驗(yàn)條件，閉路流程見(jiàn)圖1。

圖1 礦物浮選試驗(yàn)流程

2 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 湖北某ph1層礦浮選試驗(yàn)

2.1.1 試驗(yàn)原礦

試驗(yàn)礦樣取自湖北鐘祥某磷礦，原礦經(jīng)過(guò)破碎，粒徑＜3 mm的顆粒占比100%，用振動(dòng)制樣機(jī)研磨至粒徑＜0.075 mm的顆粒占比98%，然后混樣、取樣檢測(cè)。礦物多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦物多元素分析結(jié)果 %

2.1.2 閉路試驗(yàn)流程及結(jié)果

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為82.36%，粗選H2SO4用量42.53 kg/t、捕收劑HSP-3用量0.83 kg/t，掃選硫酸用量3.03 kg/t。

經(jīng)過(guò)一次粗選、一次掃選反浮選脫鎂閉路流程后，能獲得精礦w（P2O5）29.24%、w（MgO）0.56%，精礦產(chǎn)率70.36%，P2O5回收率92.36%的指標(biāo)。數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖2。

圖2 湖北某ph1層礦浮選數(shù)質(zhì)量流程

2.2 湖北某ph3層礦浮選試驗(yàn)

礦樣為湖北某選廠正反浮選工藝正浮選精礦，經(jīng)分析該礦樣w（P2O5）29.37%、w（MgO）2.62%。經(jīng)過(guò)單因素試驗(yàn)確定閉路試驗(yàn)條件：粗選H2SO4用量36.46 kg/t、捕收劑HSP-3用量0.58 kg/t，掃選硫酸用量3.03 kg/t。

經(jīng)過(guò)一次粗選、一次掃選反浮選脫鎂閉路流程后，能獲得精礦w（P2O5）32.35%、w（MgO）0.64%，精礦產(chǎn)率89.25%，P2O5回收率97.86%的指標(biāo)。

數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖3。

圖3 湖北某ph3層礦浮選數(shù)質(zhì)量流程

2.3 四川某磷礦浮選試驗(yàn)

2.3.1 試驗(yàn)原礦

礦樣取自四川雷波某磷礦，原礦經(jīng)過(guò)破碎，粒徑＜3 mm的顆粒占比為100%，用振動(dòng)制樣機(jī)研磨至粒徑＜0.075 mm的顆粒占比98%，然后混樣、取樣檢測(cè)。礦物多元素分析結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3.2 閉路試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為89.98%，粗選H2SO4用量30.38 kg/t、捕收劑HSP-3用量0.75 kg/t，掃選硫酸用量9.11 kg/t。

經(jīng)過(guò)一次粗選、一次掃選反浮選脫鎂閉路流程后，能獲得精礦w（P2O5）30.51%、w（MgO）0.70%，精礦產(chǎn)率65.65%，P2O5回收率89.02%的指標(biāo)。數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖4。

圖4 四川某磷礦浮選數(shù)質(zhì)量流程

2.4 貴州某磷礦浮選試驗(yàn)

2.4.1 試驗(yàn)原礦

礦樣取自貴州織金某磷礦，原礦經(jīng)過(guò)破碎，粒徑＜3 mm的顆粒占比為100%，用振動(dòng)制樣機(jī)研磨至＜0.075 mm的顆粒占比98%，然后混樣、取樣檢測(cè)。礦物多元素分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 礦物多元素分析結(jié)果 %

2.4.2 閉路試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為81.23%，粗選H2SO4用量24.24 kg/t、捕收劑HSP-3用量0.92 kg/t，掃選硫酸用量6.06 kg/t。

數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖5。

圖5 貴州某磷礦浮選數(shù)質(zhì)量流程

經(jīng)過(guò)一次粗選、一次掃選反浮選脫鎂閉路流程后，能獲得精礦w（P2O5）34.93%、w（MgO）0.61%，精礦產(chǎn)率55.10%，P2O5回收率88.49%的指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）以HSP-3作為捕收劑，對(duì)于湖北某ph1層礦，在原礦w（P2O5）22.27%、w（MgO）3.72%，磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為82.36%的條件下，經(jīng)一次粗選、一次掃選單一反浮選作業(yè)后，可獲得精礦w（P2O5）29.24%、w（MgO）0.56%，P2O5回收率92.36%的指標(biāo)；

（2）以HSP-3作為捕收劑，對(duì)于湖北某ph3層礦正浮選精礦，在原礦w（P2O5）29.50%、w（MgO）2.50%的條件下，經(jīng)一次粗選、一次掃選單一反浮選作業(yè)后，可獲得精礦w（P2O5）32.35%、w（MgO）0.64%，P2O5回收率97.86%的指標(biāo)；

（3）以HSP-3作為捕收劑，對(duì)于四川某磷礦，在原礦w（P2O5）22.50%、w（MgO）5.57%，磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為89.98%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）30.51%、w（MgO）0.70%，P2O5回收率89.02%的指標(biāo)；

（4）以HSP-3作為捕收劑，對(duì)于貴州某磷礦，在原礦w（P2O5）21.75%、w（MgO）6.57%，磨礦細(xì)度＜0.075 mm的顆粒占比為81.23%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）34.93%、w（MgO）0.61%，P2O5回收率88.49%的指標(biāo)；

（5）HSP-3捕收劑適應(yīng)性好、選擇性高，具有良好的應(yīng)用前景。