专利名称：一种磷矿除镁的方法
技术领域：
本发明是关于磷矿石脱除杂质的方法，更具体地说，是一种从磷矿石中除去镁杂质的新方法。
背景技术：
在湿法磷酸生产过程中，磷矿中的镁杂质不仅影响湿法磷酸的生产，而且对磷酸的深加工与产品质量指标有明显的影响。我国湿法磷酸生产已达到500万吨(P2O5)生产能力，磷矿除镁技术问题的解决，关系到我国高浓度磷复肥产业乃至整个化肥工业的发展，以国内外湿法磷酸及磷复肥生产确定的磷矿的质量要求，磷矿石脱除杂质包括磷矿石浓缩富集，磷矿石杂质脱除两个部分，其中磷矿石氧化镁(MgO)应控制在1.5％以下。
目前磷矿除镁主要采用常规机械搅拌式浮选机的反浮选工艺，其工艺技术虽然成熟，但流程长、操作控制复杂、装机容量大、运行费用高、占地面积大等不足，导致磷矿精矿产品生产成本高，影响了下游产品湿法磷酸及磷复肥的经济效益。这是国内外长期以来未能得到解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种能高效脱除磷矿中镁杂质的工艺方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
*除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
本发明提供了一种磷矿去除镁的方法，该方法采用以下工艺过程1.选择微泡浮选柱为磷矿除去氧化镁(MgO)浮选分离装置；
2.磷矿原矿经破碎、磨矿和分级，控制磨矿细度为-150～200目≥85％，控制磷矿料浆浓度为20％～45％；3.将步骤2的矿浆引入矿化槽中，并加入常规的反浮选药剂与矿浆充分混合；4.将步骤3的所得物引入微泡浮选柱中，采用反浮选工艺流程；5.矿浆经过位于浮选柱柱身中上部分的一个或多个给矿点进入浮选柱，并且沿着气体发泡器系统产生的细小气泡的上升群下行；与气泡发生碰撞或粘附的含镁的颗粒将上升到浮选柱的顶端，最终到达矿浆捕收区和矿沫清洁区之间的界面而排出柱外，从而达到除去磷矿中镁杂质的效果；6.下降到浮选柱底部的颗粒即为低镁磷精矿，排出柱后经浓缩沉降、得到成品磷精矿矿浆，作为湿法磷酸及磷复肥生产原料。
其中，所述的磷矿原矿中P2O5品位为18％～30％，MgO含量为2％～8％；所述的浮选柱为静态微泡浮选柱。
经处理过的磷矿石，P2O5品位可以提高3％～10％，MgO含量低于1.5％，磷回收率大于85％。
本发明浮选过程中入选物料与常规浮选入选物料相同，所采用的药剂种类与常规浮选工艺的药剂相同，浮选捕收剂为常用的皂类或脂肪酸类捕收剂，浮选抑制剂为硫酸、磷酸或两种酸的混合物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1.静态微泡浮选柱与传统的浮选机相比优势突出①设备结构简单，处理能力大，占地面积小，投资比浮选机节省20％以上；②装机容量小、能耗低，操作简便，易磨损件少，药剂用量省，生产成本低，与浮选机相比运行费用可降低30％～50％；③浮选效率高，作业次数和循环矿量少，流程简化，易实现自动化。一个柱式分离作业可代替浮选机的3～5次作业；④具有浮选机无法比拟的精选区，富集比高，适应于处理浮选泡沫量大的浮选过程；2.浮选柱具有矿沫清洗系统。矿沫清洗能够进一步去除浮选矿沫上的无用矿物。从浮选柱顶端加入的洗水经矿沫区过滤，可冲洗泡沫之间混入的颗粒。和常用的浮选设备不同，浮选柱不采用机械搅拌、运行无运动部件。淘汰激烈搅拌能够提高选择性，而且有助于回收粗的颗粒。柱外充气设备可任意调节充气量。
3.本发明将静态微泡浮选柱应用于磷矿反浮选除镁，由此形成反浮选除镁新方法；由于一次柱式浮选分离作业可代替多次常规浮选作业，另外，静态微泡浮选柱用于磷矿反浮选除镁能充分满足反浮选除镁过程中泡沫量大和充气量小的要求。与常规浮选工艺比，药剂消耗可降低10％～20％，水耗可降低20％～40％，动力消耗可降低30％～50％，可充分利用我国丰富的磷矿资源，降低浮选生产成本，提高企业经济效益。具有良好的开发应用前景。
图1是本发明采用的单一的反浮选流程示意图；图2是本发明采用的一粗一精工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述，但它们并不是对本发明保护范围的限定。
实施例1云南某矿区矿样，原矿P2O5品位26.83％，MgO含量3.91％。采用一台浮选柱，工艺流程为反浮选(见图1)。磨矿细度为-200目94％，磨矿浓度34％，浮选温度为20℃左右，加入混酸4.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.5kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位30.41％，MgO含量1.37％，P2O5回收率达到90.04％，MgO排除率达72.17％。
实施例2矿样同实施例1，即原矿P2O5品位26.83％，MgO含量3.91％。采用一台浮选柱，工艺流程为反浮选(见图1)。磨矿细度为-200目94％，磨矿浓度34％，浮选温度为20℃左右，加入混酸4.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.5kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位31.02％，MgO含量1.18％，P2O5回收率达到94.80％，MgO排除率达76.25％。
实施例3矿样同实施例1，即原矿P2O5品位26.83％，MgO含量3.91％。采用二台浮选柱。工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目94％，磨矿浓度34％，浮选温度为20℃左右，加入混酸4.0kg/t，捕收剂2.5kg/t；二段浮选柱参数为，加入混酸0.5kg/t，脂肪酸类捕收剂0.3kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位32.84％，MgO含量0.78％，P2O5回收率达到90.69％，MgO排除率达85.22％。
实施例4矿样同实施例1，即原矿P2O5品位26.83％，MgO含量3.91％。采用二台浮选柱。工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目94％，磨矿浓度34％，浮选温度为20℃左右，加入混酸4.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.5kg/t；二段浮选，加入混酸0.5kg/t，脂肪酸类捕收剂0.3kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位33.67％，MgO含量0.70％，P2O5回收率达到90.48％，MgO排除率达87.09％。
实施例5云南安宁某矿区矿样，原矿P2O5品位22.30％，MgO含量2.42％。采用一台浮选柱，工艺流程为反浮选(见图1)。磨矿细度为-200目90％，磨矿浓度28％，浮选温度为20℃左右，加入混酸5.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.2kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位30.54％，MgO含量0.78％，P2O5回收率达到82.17％，MgO排除率达80.66％。
实施例6矿样同实施例5，即原矿P2O5品位22.30％，MgO含量2.42％。采用二台浮选柱，工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目92％，磨矿浓度28％，浮选温度为20℃左右，一段浮选柱参数为加入混酸5.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.2kg/t；二段浮选柱参数为加入混酸0.4kg/t，脂肪酸类捕收剂0.3kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位31.84％，MgO含量0.71％，P2O5回收率达到80.13％，MgO排除率达83.57％。
实施例7云南某矿区矿样，原矿P2O5品位25.64％，MgO含量4.35％。采用一台浮选柱，工艺流程为反浮选(见图1)。磨矿细度为-200目91％，磨矿浓度32％，浮选温度为20℃左右，加入硫酸7.0kg/t，捕收剂2.6kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位30.36％，MgO含量0.98％，P2O5回收率达到88.80％，MgO排除率达83.10％。
实施例8矿样同实施例7，即原矿P2O5品位25.64％，MgO含量4.35％。采用二台浮选柱，工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目92％，磨矿浓度32％，浮选温度为20℃左右，一段浮选柱参数为加入硫酸7.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.6kg/t；二段浮选柱参数为加入硫酸0.3kg/t，脂肪酸类捕收剂0.2kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位32.24％，MgO含量0.74％，P2O5回收率达到90.53％，MgO排除率达87.75％。
实施例9云南东川某矿区矿样，原矿P2O5品位27.16％，MgO含量4.08％。采用一台浮选柱，工艺流程为反浮选(见图1)。磨矿细度为-200目90％，磨矿浓度32％，浮选温度为20℃左右，加入混酸5.0kg/t，脂肪酸类捕收剂3.0kg/t；后浮选后P2O5品位31.96％，MgO含量1.12％，P2O5回收率达到89.43％，MgO排除率79.14％。
实施例10矿样同实施例9，即原矿P2O5品位27.16％，MgO含量4.08％。采用二台浮选柱，工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目90％，磨矿浓度30％，浮选温度为20℃左右，一段浮选柱参数为加入混酸5.0kg/t，脂肪酸类捕收剂2.6kg/t；二段浮选柱参数为，加入混酸0.3kg/t，脂肪酸类捕收剂0.3kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位32.94％，MgO含量0.74％，P2O5回收率达到91.44％，MgO排除率达86.33％。
实施例11采用混合矿样，混合矿P2O5品位18.94％，MgO含量3.21％。采用二台浮选柱，工艺流程为一粗一精工艺(见图2)。磨矿细度为-200目≥94％，磨矿浓度34％，浮选温度为20℃左右，一段浮选，加入混酸6.0kg/t，脂肪酸类捕收剂3.4kg/t；二段浮选，加入混酸0.5kg/t，脂肪酸类捕收剂0.4kg/t，反浮选后磷精矿P2O5品位25.78％，MgO含量0.76％，P2O5回收率达到88.47％，MgO排除率达85.83％。
权利要求
1.一种磷矿除镁的方法，其特征在于该方法采用下述顺序的步骤(1)选择微泡浮选柱为浮选分离装置；(2)将磷矿原矿经破碎、磨矿和分级，磨矿细度为-200目90％，使组成矿物单体解离，控制料浆浓度为25％～45％；(3)将步骤(2)的矿浆引入矿化槽中，并加入常规的反浮选药剂与矿浆充分混合；(4)将步骤3的所得物引入所述的微泡浮选柱中，采用单一的反浮选流程或一粗一精工艺流程；(5)矿浆经过位于浮选柱柱身中上部分的一个或多个给矿点进入浮选柱，并且沿着气体发泡器系统产生的细小气泡的上升群下行。与气泡发生碰撞或粘附的含镁的颗粒将上升到浮选柱的顶端，最终到达矿浆捕收区和矿沫清洁区之间的界面而排出柱外，从而达到除镁的效果；(6)下降到浮选柱底部的颗粒即为低镁磷精矿，排出柱后经浓缩、过滤、干燥即得到成品磷精矿。
2.根据权利要求1所述的磷矿除镁的方法，其特征在于所述的磷矿原矿中P2O5品位为18％～30％，MgO含量为2％～8％；经处理过的磷矿石，P2O5品位可以提高3％～10％，MgO含量低于1.5％，磷回收率大于90％。
3.根据权利要求1所述的磷矿除镁的方法，其特征在于所述的浮选柱为静态微泡浮选柱，浮选过程中充气量为5～20L/min。
4.根据权利要求1所述的磷矿除镁的方法，其特征在于所采用的药剂种类与常规浮选工艺的药剂相同，即抑制剂为硫酸、磷酸或两者的混合物；捕收剂为常用的皂类或脂肪酸类捕收剂。
全文摘要
本发明公开了一种磷矿除镁的方法。该方法是采用静态微泡浮选柱的反浮选除镁方法，所用浮选分离设备为静态微泡浮选柱。磷矿原矿经破碎、磨矿和分级后，在矿化槽中加入反浮选药剂与矿浆充分混匀，进入静态微泡浮选柱内浮选，调浆和浮选过程同时进行，矿浆经浮选后，所得泡沫相为浮选尾矿，柱底产品即为低镁磷精矿，可以满足湿法磷酸生产要求。本发明与常规浮选机设备除镁工艺相比，具有工艺流程简单、过程稳定、精矿质量高和磷损失小等优点，技术和经济优势显著。
文档编号B03D101/06GK101049584SQ20071006579
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者刘江林, 曾波, 熊明金 申请人:云南省化工研究院