胶磷矿浮选中碱性联合调整剂 - 武汉工程大学学报.doc

胶磷矿浮选中碱性联合调整剂 罗惠华1，饶欢欢1，杨婕1，李成秀2，陈炳炎2，张泽强1，池汝安3 (1．武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北 武汉430074； 2．中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都610041； 3.武汉工程大学化工与制药学院，湖北 武汉 430074) 摘要:为了降低胶磷矿正浮选pH值调整剂碳酸钠的用量，同时又能有效调整矿浆的性质，改善浮选性能，以某磷矿为试验样品进行了氢氧化钠或氧化钙联合碳酸钠调整矿浆性质的浮选试验。结果表明，氢氧化钠与氧化钙单独作为调整剂时的浮选效果较差，配合碳酸钠作为调整剂，可以改善浮选效果当使用氢氧化钠与碳酸钠比例1:3用量4.0kg/t作为pH调整剂时的选矿指标精矿品位18.58%、回收率91.64%、选矿效率18.18%优于单独使用碳酸钠 6-7.0kg/t时选矿指标，前者的药剂用量低，因此选矿过程中的药剂成本会有所降低。在工业生产中，可以使用碳酸钠配合氢氧化钠作为矿浆pH调整剂。 关键词：pH调整剂 ；氢氧化钠；氧化钙；碳酸钠；胶磷矿；正浮选   0 引 言 对于磷矿浮选，最关键的问题是浮选药剂[1]。磷矿浮选药剂按其用途可分为：捕收剂、起泡剂、调整剂（包括抑制剂、活化剂、介质调整剂、分散与絮凝剂）。国内外有很多关于磷矿浮选捕收剂和抑制剂的研究，而对磷矿pH调整剂的研究报道不多。pH值影响矿物表面的界电性质，因而有效地影响捕收剂在矿物表面的选择性吸附，同时也影响各种浮选药剂在矿浆中的水解进而影响浓度或活度。在碱性矿浆中脂肪酸类捕收剂才能解离出较多的脂肪酸阴离子，有利于浮选。矿浆中的OH－与捕收剂阴离子在一定条件下均可在矿物表面发生竞争吸附，由于OH－离子是一种水化作用较强的离子，当pH值过高时，在矿物表面吸附OH－离子占优势，这时OH－ 离子会造成强烈的亲水效应，使有些矿物的可浮性变差[2-5]。磷矿正浮选工艺需在碱性条件下进行，一般使用Na2CO3作为碱性调整剂，但用量较大，多达58kg/t，选矿成本较高[6]。为了降低Na2CO3的用量，并有效调整矿浆的pH值，笔者将Na2CO3联合CaO或NaOH作为碱性调整剂进行试验和探索。 1试验矿样、药剂 1.1矿石性质 试验所用矿样主要有用矿物为胶磷矿，其次为细晶磷灰石，脉石矿物为白云石、玉髓、石英及少量方解石、褐铁矿、黄铁矿、粘土等。 化学多元素分析结果表明该矿样中含P2O515.09%。矿石X射线荧光光谱光谱分析结果见表1。 表 1 矿石主要化学成分X射线荧光光谱分析 Tab1 Result of X-ray spectrum analysis of main ore chemical composition 成分 P2O5 MgO SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO A.I 灼失量 /% 14.88 6.21 29.34 1.24 0.31 30.26 30.86 15.31 1.2试验药剂及仪器 Na2CO3：工业级，配成10%水溶液；NaOH：分析纯，配成10%水溶液；CaO：分析纯，每次称取所需剂量，配成乳悬浮液；水玻璃：工业级，配成5%水溶液；抑制剂CM-1：工业级，配成1%水溶液；捕收剂TSM：脂肪酸类捕收剂，配成2%水溶液；XMB-67型200×240棒磨机；XSHF-2-3型湿式分样机；XFD-0.75型单槽浮选机；RK/ZLΦ260/Φ200多功能真空过滤机；101-4A型电热鼓风干燥箱；MP502B型电子天平。 2 试验结果与讨论 2.1 磨矿细度及药剂制度试验 浮选前的磨矿作业，目的是使矿石中的有用矿物得到单体解离，并将矿石磨到适于浮选的粒度。磨矿细度的最佳值主要取决于矿石性质。以Na2CO3为调整剂采用一次一因素法研究了磨矿细度、水玻璃、抑制剂CM-1及捕收剂TSM的用量对浮选结果的影响，试验流程如图1。确定磨矿细度为-0.074mm93.38%、水玻璃用量为3.0kg/t、抑制剂CM-1用量为0.6kg/t、捕收剂TSM用量0.6kg/t。浮选温度为45℃，浮选机转速r=1900 r/min，充气量Q=100L/h。  图1 浮选试验流程图 Fig.1 Flotation test flow chart 2.2 Na2CO3作为pH调整剂试验 Na2CO3对矿浆有缓冲作用，。本试验在磨矿细度-0.074mm含量93.38%，水玻璃3.0kg/t，CM-1用量0.6kg/t，捕收剂TSM 0.6kg/t的条件下进行了Na2CO3作为pH调整剂的浮选用量试验，试验结果见表2。 表2 Na2CO3用量试验结果 Tab2 Results of Na2CO3 dosage tests Na2CO3用量/kg/t) 精矿/% 尾矿 品位/% 选矿效率/% pH值