难选的低品位胶磷矿在我国储量丰富,但开发利用困难且选矿成本较高,大部分未经分选就被丢弃,造成了严重的资源浪费。因此本论文以Falcon强化重力分选与浮选联合分选方法对难选的低品位胶磷矿进行试验研究,探索出最优的分选工艺条件与工艺流程,为难选的低品位胶磷矿分选提供新的工业生产选择。本论文的试验矿样来自于安徽某低品位胶磷矿,原矿中P₂O₅品位为14.84%,该矿石在风化类型属于原生矿石、工业类型属于碳酸盐与硅酸盐混合型磷矿石。经对原矿进行矿物组成分析得到磷灰石、白云石、石英三种矿物占比较大,其它脉石矿物占比相对较少,并且目的矿物磷灰石嵌布粒度大于脉石矿物白云石、石英的嵌布粒度。在浮沉试验中目的矿物磷灰石在+2.96 g/cm³密度级中得到富集,P₂O₅品位高达29.93%,理论上可以首先利用重选对其进行分选,再结合浮选工艺确保获得合格的产品指标。在Falcon的强化重力分选试验中,考查了磨矿细度、转动频率、反冲水压、给料速度对分选效果的影响。结合Design-expert软件正交优化确定了最佳重力分选条件为78.56%的-0.074 mm的含量、转动频率44.50 Hz、反冲水压0.020 MPa、给料速度22.04 ml/s。单因素试验结果表明反冲水压因素对P₂O₅回收率影响最大,并且以精矿品位和回收率为评价指标时,P₂O₅品位高达21.35%,较原矿品位提升了6个百分点,回收率为72.28%。在浮选试验中,重选精矿经过磨矿细度试验确定了适合胶磷矿浮选的最佳分选细度为-0.074 mm含量占86.54%,并在该细度下进行了正反浮选试验研究。在一次正浮粗选碳酸钠用量5.5 kg/t,水玻璃用量1.0 kg/t,捕收剂ZF-1用量0.9 kg/t,以及一次正浮精选碳酸钠用量5.5 kg/t,水玻璃用量0.8 kg/t,捕收剂ZF-1用量0.5 kg/t的条件下,可以获得品位为26.58%,占本级回收率为78.98%的精矿产品。在反浮选条件试验中,在硫酸用量5.0 kg/t,磷酸用量6.0 kg/t,捕收剂ZF-2用量0.85 kg/t条件下,精矿品位高达30.75%,占本级回收率为73.50%。重浮联合试验结果表明,原矿中P₂O₅品位14.84%的胶磷矿,经过重浮联合分选闭路试验,可以得到P₂O₅品位30.50%,回收率为64.88%的精矿产品,满足工业对磷精矿产品使用需求。通过红外光谱和接触角测量分析了浮选药剂作用机理。红外结果表明,当捕收剂ZF-1与胶磷矿作用后发生了物理吸附,捕收剂ZF-2与白云石作用后发生化学吸附,接触角测试结果也证实了胶磷矿和白云石在与药剂作用后接触角增大。该论文有图34幅,表30个,参考文献91篇。