组合捕收剂KHY反浮选某钙镁质磷矿石

侯 波，李金智，厉生杰

（金川集团股份有限公司选矿厂，甘肃 金昌 737100）

磷矿石在生产黄磷、磷肥和磷化工产品等方面具有重要作用，它是不可再生和不可代替的战略资源，被我国国土资源部列为未来紧缺的二十个矿种之一[1]。我国磷矿石保有储存26.35亿吨，累计查明资源储量为37.91亿吨[2]，但P2O5平均品位仅有16.85%[3]，富矿仅占6.75%，且80%以上为中低品位的硅钙质磷矿石（胶磷矿），且成矿性质复杂，脉石矿物含量高，磷矿物与脉石矿物紧密共生、包裹、嵌布粒度较细，不能直接应用于磷肥工业或湿法磷酸的生产，低品位磷矿石提磷脱镁工艺，对我国磷矿资源充分利用具有重要意义。

目前浮选在磷矿选矿中的应用最为广泛、有效，通过药剂混用，在浮选体系中引入多种极性基团与矿物作用，可获得更好的浮选指标。单一反浮选工艺流程简单，适应性强，能有效的分离胶磷矿与白云石，适用于MgO含量高、硅质物含量低的中低品位钙（镁）质磷矿石选矿。本研究针对贵州某中低品位钙（镁）质磷矿石，采用硫酸为抑制剂、KHY为捕收剂进行单一反浮选脱镁试验，考察了磨矿细度、抑制剂与捕收剂用量以及温度对一段粗选试验的影响，得到了较好的选矿指标。

1 试样性质、药剂与设备

1.1 试样性质

试样采自某海相沉积型磷矿区，经破碎、筛分至-2 mm。矿石主要成分为胶磷矿和白云石，对矿物样品进行X射线荧光光谱分析（Axios mAx4KW，PANalytical）和X射线衍射分析（荷兰帕纳科X-PertPowder），结果如表1和图1所示。

表1 原矿多元素分析结果/%

图1 原矿X射线粉晶衍射图

取破碎至-2mm的原矿进行筛分试验，结果见表2。

表2 原矿粒度分析结果

由表2可知：不同粒级中P2O5品位各有差异，P2O5主要分布在0.045mm～0.075mm粒级，分布率为25.45%；-0.025mm粒级产率为8.38%，其P2O5在该粒级分布率为8.14%，由于该粒级矿物颗粒较细与细泥相混合，导致其分选指标较低。

1.2 试验药剂

脱镁捕收剂KHY为实验室自配阴离子捕收剂，配成质量分数为1%的水溶液；H2SO4配成质量分数20%的水溶液，以上试剂均为分析纯。

1.3 试验设备

XMQ-Φ240×90球磨机，XFDⅢ(1.5 L)实验室用单槽浮选机，XTLZ-Φ260/240型盘式真空过滤机，HJ-4型多头磁力加热搅拌器，101-4AS型电热鼓风干燥箱，FA2004电子天平，傅立叶红外变换光谱仪，X-Pert Powder X射线衍射仪（XRD），Axios mAx4KW PANalytical X射线荧光光谱仪等。

2 试验方法

采用单一反浮选工艺，每次称取400g试样于1.5 L的浮选槽中，矿浆浓度为26.67%，先添加抑制剂H2SO4作用1min，再添加捕收剂GJBW作用1min后，进行浮选，分别得到槽内精矿和泡沫尾矿产品，经压滤、烘干、称重与化学分析后，计算浮选指标。试验流程如图2所示。

图2 粗选试验流程图

3 结果与讨论

3.1 磨矿细度试验

在磨矿浓度为60%，矿浆浓度为26.67%，单一抑制剂H2SO4用量为13.00 kg/t，捕收剂KHY用量为0.70 kg/t，浮选温度为常温（20℃左右），试验结果如图3所示。由图3可知，随着磨矿细度的提高，精矿P2O5品位和回收率均呈现先上升后下降的趋势。综合考虑，确定磨矿细度为-0.075 mm占64.42%，获得精矿P2O5品位为32.34%，P2O5回收率为83.38%。

图3 磨矿细度对精矿指标的影响

3.2 捕收剂KHY用量试验

图4 捕收剂KHY用量对精矿指标的影响

在磨矿细度为-0.075mm占64.42%，矿浆浓度为26.67%，硫酸用量为13.00kg/t，浮选温度为常温，试验结果如图4所示。由图4可知，随着捕收剂KHY用量的增加，精矿P2O5品位呈现逐渐上升趋势，精矿P2O5回收率在77.95%～81.16%之间变化。综合考虑，确定KHY用量为1.10kg/t，获得精矿P2O5品位为35.60%，P2O5回收率为80.41%。

3.3 抑制剂硫酸用量试验

抑制剂H2SO4用量试验磨矿产品细度为-0.075mm占64.42%，矿浆浓度为26.67%，捕收剂KHY用量为1.10kg/t，浮选温度为常温，试验结果如图5所示。

图5 抑制剂H2SO4用量对精矿指标的影响

由图5可知，随着硫酸用量的增加，精矿P2O5品位总体呈现上升趋势，回收率呈现先上升后下降的趋势。综合考虑，确定H2SO4用量为16.00kg/t，获得精矿P2O5品位为35.27%，P2O5回收率为80.19%。

3.4 浮选温度试验

浮选温度试验磨矿产品细度为-0.075mm占64.42%，矿浆浓度为26.67%，捕收剂KHY用量为1.10 kg/t，H2SO4用量为16 kg/t，试验结果如图6所示。

图6 矿浆温度对精矿指标的影响

由图6可知，浮选温度升高，精矿P2O5品位和回收率变化均不明显，表明捕收剂KHY对浮选温度不敏感，确定浮选温度为常温。综合考虑各项指标，确定粗选药剂制度：在常温（20℃左右）条件下，捕收剂KHY用量1.10 kg/t，抑制剂H2SO4用量16.0 kg/t，获得精矿P2O5品位35.27%，P2O5回收率80.19%的浮选指标。

4 结论

（1）原矿P2O5品位为24.65%，MgO含量为7.93%，为中低品位钙（镁）质磷矿石，主要有用矿物为氟磷灰石和羟基磷灰石，主要脉石矿物为白云石。

组合捕收剂KHY碳酸盐磷矿的反浮选捕收剂，通过单因素试验，确定了合适的药剂制度：捕收剂KHY用量1.1 kg/t，抑制剂H2SO4用量16.00 kg/t,获得了精矿P2O5品位35.27%，回收率80.19%的优质磷精矿。