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长期以来,贵州省瓮安某磷矿a层矿因SiO2太高,不能满足湿法磷酸的要求,同时又属于难选的硅钙质沉积型磷块岩,一直没有被利用。本文在对该矿石物质组成研究的基础上,进行反浮选脱硅工艺研究,获得了满意的脱硅效果。
通过多元素分析和X射线衍射分析等方法对试样物质组成的研究结果表明:试样含P2O5仅为24.52%,含SiO2高达20.26%,有用矿物是氟磷灰石,脉石矿物以石英和白云石为主。
在双反浮选工艺研究中,预先试验确定了最初的捕收剂十二胺和MH,条件试验找到了合理的药剂制度,即粗选中加入硫酸8.8kg/t,PL300g/t,十二胺200g/t,一次精选中加入4000g/t的氢氧化钠,500g/t的MH,二次精选中加入4.4kg/t的硫酸,300g/t的0#,100g/t的十二胺,得到含P2O533.20%,SiO211.10%的精矿,但P2O5回收率比较低。正交试验结果表明各种药剂之间的交互作用不太明显,并且对精矿P2O5品位的影响顺序是:磨矿细度、十二胺的用量、硫酸用量、PL和0#用量、MH用量、氢氧化钠用量,对精矿SiO2品位的影响次序是:磨矿细度、硫酸用量、十二胺用量、PL和0#用量、氢氧化钠用量、MH用量。在上述试验的基础上,通过改变浮选工艺流程结构,增加一次扫选,粗选精矿与扫选精矿一并进入精选I作业,获得的精矿含P2O532.84%,SiO211.48%,P2O5回收率为64.74%的试验结果。将推荐的流程应用于含P2O5为23.77%,SiO2为1.60%,MgO9.10%的b层矿和a层矿的混合矿(a:b=3:1),可获得P2O533.05%,SiO27.69%,MgO0.87%,P2O5回收率为75.31%的精矿。
红外光谱分析发现,在各个阶段产生的尾矿中在含磷矿物表面吸附的药剂量非常少,因此推测捕收剂主要吸附在脉石矿物上,从理论上解释了试验结果。
初步经济分析显示,本试验所推荐的工艺流程和药剂制度在一个年处理量为20万吨的选厂应用后,可获得331万元的效益,若以a层与b层的混合矿为原矿入选,则年利润为1783万元,具有工业应用的经济基础,为进一步的试验结果在工业上的应用提供了依据。