针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法与流程

1.本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法。


背景技术：

2.在我国，磷矿资源主要集中在云贵川湘鄂等地，以沉积型磷块岩为主，其中以中低品位胶磷矿为主，其中有一部分低品位胶磷矿中含铝含铁倍半氧化物（r2o3）较高，在传统的湿法生产磷酸中，铁、铝元素不仅能造成会使磷酸形成淤渣，还能极大地影响硫酸钙结晶的成长，最终造成后续浓缩过程中p2o5损失较大，因此，为了降低对湿法磷酸及酸法制肥过程的影响，需要尽可能的降低磷精矿中含铁、铝倍半氧化物的含量。
3.胶磷矿中含铝矿物主要是长石、云母、高岭土等粘土矿物，含铁矿物主要为褐铁矿、黄铁矿、磁铁矿等，目前针对高铁铝类型胶磷矿，主要采用的工艺流程为正-反浮选工艺流程和双反浮选工艺流程，正-反浮选工艺存在磨矿细度较细，需要加温，精矿输送和脱水作业困难、正浮选回水难利用，精矿选矿成本较高等缺点。而采用双反浮选工艺流程存在脱铁铝工段泡沫量大和泡沫粘度高，流程不畅，脱铁铝浮选工段受矿泥影响较大，脱硅药剂选择性差的缺点，但与正反浮选工艺相比，具有磨矿细度粗，精矿产品易于输送和脱水，选矿成本低等优点，因此要想双反浮选工艺能实现工程化，关键是要解决脱铁铝工段泡沫的问题、浮选过程矿泥含量控制的问题以及合理回水回用的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是主要致力于针对现有技术的不足，提出一种工艺更为合理、高效的脱除胶磷矿中硅酸盐类、碳酸盐类、含铁、铝类脉石矿物。
5.本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法，其步骤如下：（1）原矿石经破碎后给入磨矿分级作业，磨矿细度控制为-200目45.00%~75.00%，调浆至20~40%矿浆质量浓度后给入反浮选脱铁铝粗选作业，粗选作业采用分批加药方式，加入醚胺类捕收剂，脱泥作业的溢流直接给入脱铁铝精矿浓密作业；（2）脱铁铝粗选作业的槽内矿浆给入浓密作业，浓密的底流经调浆后给入反浮选脱镁粗选作业，浓密溢流返回脱铁铝回水沉淀池；（3）脱铁铝粗选作业的泡沫给入扫选作业，扫选作业的泡沫给入尾矿浓密，尾矿浓密的底流经过滤后做干堆处理，或者直接输送至尾矿充填和尾矿库；尾矿浓密的溢流返回至脱铁铝作业回水沉淀池；脱铁铝扫选作业的槽内矿浆经渣浆泵返回磨矿作业，扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，以保证合适磨矿浓度；（4）脱镁粗选作业在酸性条件下进行，调浆时添加硫酸、磷酸或者两者任何比例的混合物作为抑制剂，加入脂肪酸类作为捕收剂；脱镁粗选作业的泡沫给入再选作业，再选作业的泡沫给入脱镁尾矿浓密作业，尾
矿浓密的底流经过滤后做干堆处理，或者直接输送至尾矿充填和尾矿库；溢流返回脱镁作业回水沉淀池；脱镁粗选作业的槽内矿浆给入精选作业，精选作业的泡沫返回粗选作业，槽内产品给入精矿浓密作业，精矿浓密的底流经过滤后做干堆处理，或者直接输送下游化工厂，浓密机溢流返回脱镁作业回水沉淀池。
6.以上所述的一种针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法，其进一步优选的技术方案是：1.脱铁铝作业回水沉淀池分为两个部分，一部分储存脱铁铝作业粗精矿浓密溢流；另一部分储存脱铁铝尾矿浓密溢流和过滤滤液。
7.2.脱镁作业回水沉淀池分为两个部分，一部分储存脱镁作业精矿浓密溢流；另一部分储存脱镁尾矿浓密溢流和过滤滤液。
8.3.脱镁作业回水沉淀池中精矿浓密溢流（经澄清后）一部分给至脱铁铝粗选作业和扫选作业的泡沫冲洗水、脱铁铝尾矿浓密消泡水，其余均用于脱镁作业工艺循环水使用，沉淀池沉淀物返回精矿浓密作业。
9.4.脱铁铝作业回水沉淀池中粗精矿浓密溢流（经澄清后）主要脱铁铝作业磨矿用水、粗选调浆水，沉淀池沉淀返回至脱镁粗选作业。
10.5.脱铁铝作业回水沉淀池中尾矿浓密溢流和过滤滤液（经澄清后）上清液部分用于脱铝作业工艺用水，未利用部分作为脱镁作业再选作业泡沫冲洗水，沉淀池内沉淀物给入脱镁作业尾矿浓密作业。
11.6.脱镁作业回水沉淀池中尾矿浓密溢流和过滤滤液（经澄清后）主要脱镁作业粗选泡沫冲洗水，沉淀池沉淀返回至脱镁尾矿浓密作业。
12.7.脱铁铝粗选作业采用分批加药方式，粗选作业的药剂加在浮选槽前调浆槽和后面的浮选机中。
13.8.步骤（3）中扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，优选的磨矿作业的给矿一般浓度是96%，磨矿浓度是60~70%左右，根据脱铁铝扫选作业的槽内矿浆（一般35%）的返回量来确定需要加多少水。
14.以上所述的一种针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法，进一步优选的技术方案是：1.上述方法中高铝硅质胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为16.1%~28.9%， mgo质量含量为1.5%~5.8%，sio2质量含量为11.1%~24.0%，al2o3质量含量为1.0%~6.8%，fe2o3质量含量为0.5%~3.9%；2.脱铁铝作业阳离子捕收剂选用醚胺或者混合脂肪胺阳离子捕收剂，其用量为200 g/t ~800g/t 原矿。
15.3.在进脱铁铝浮选作业前，设置脱泥工段，将磨好的矿浆给至脱泥作业，脱除细粒级。脱泥工段脱除细粒级的分级粒径为-5~20μm；且脱泥工段设置为旁路流程，根据原矿经磨矿好的矿浆含有细粒级的含量来确定是否进行脱泥作业。
16.4.反浮选脱铁铝流程由一次粗选和一至三次扫选作业组成，反浮选脱镁浮选由一次粗选、0至2次精选和1至2次再选作业组成；脱铁铝扫选作业和脱镁再选作业中第一台浮
选机优选用强搅拌自吸浮选机，以满足粗选泡沫能自流至浮选机中。
17.以上所述的一种针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法，进一步优选的技术方案是：反浮选作业抑制剂选用无机酸，无机酸为硫酸、磷酸或者二者的混合酸，用量为5 kg/t ~16kg/t 原矿，捕收剂选用脂肪酸皂类有机物，用量为500 g/t ~1200g/t 原矿；本发明方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为30.5%~34.9%，mgo质量含量为0.6%~1.0%，含铝含铁倍半氧化物（r2o3）质量含量为1.8%~3.0%。
18.本发明原理：高铁铝类型胶磷矿矿石中矿物成分单一，以低碳氟磷灰石为主，少量碳磷灰石、磷灰石，脉石矿物主要分为碳酸盐类矿物、硅酸盐类矿物、含铁类矿物三部分，碳酸盐类矿物主要为白云石和方解石，硅酸盐类矿物主要为石英、含铝硅酸盐类黏土矿物，含铁类矿物主要为黄铁矿和赤铁矿。要想得到合格磷精矿，需要同时脱除碳酸盐和硅酸盐，其中反浮选脱镁工艺已经应用的很成熟，而且回水水质对脱镁工艺没有任何不利影响，反浮选脱硅工艺由于粗选和扫选泡沫量大和泡沫粘度高，流通不畅，、尾矿浓密机沉降难以沉降，随着多次回水回用，浮选矿泥含量增大，药剂选择性变差，用量增加等缺点。因此，要想反浮选脱硅作业能成功应用，首先要解决后泡沫的问题。
19.反浮选脱硅工艺泡沫量大和泡沫粘度高的问题，主要是以下原因造成的：（1）常用的阳离子捕收剂脂肪胺如十二胺存在泡沫丰富、消泡困难的问题；（2）回水循环次数增多后矿泥增多，导致十二胺药剂用量加大，泡沫粘度增大；（3）尾矿携带大量泡沫导致尾矿浓密泡沫层增厚、韧度高，浓密效果差。
20.本发明致力于解决以上问题，通过采用以下方法来改善泡沫量大和泡沫粘度高的问题：（1）药剂选用醚胺、混合脂肪胺新型阳离子捕收剂，泡沫量和消泡速度大大提高；（2）在脱铁铝作业前增加脱泥旁路，降低了进入粗选作业的矿泥含量，保证了脱铁铝作业的流程稳定；（3）将脱镁作业精矿浓密的部分溢流水（回水沉淀池）返回至脱硅作业，作为脱硅作业的泡沫冲洗水和尾矿浓密消泡水；（4）脱铁铝作业和脱镁作业分作两个单独回水沉淀池，有效降低了脱镁作业回水水质对脱铁铝流程的影响；（5）脱铁铝和脱镁回水沉淀池各分成精矿和尾矿两部分。
21.与现有技术相比，本发明方法具有以下优点：（1）脱铁铝作业的泡沫量和泡沫粘度大大降低；（2）脱铁铝作业给矿中-10μm粒级1%以下；（3）脱镁作业精矿浓密溢流水（经沉淀池沉淀）一部分返回至脱铁铝作业，作为粗选和扫选泡沫冲洗水，可以大大加快消泡速度和流动速度；（4）脱镁作业精矿浓密溢流（经沉淀池沉淀）一部分返回至脱铁铝作业尾矿浓密作业，作为消泡水，可以大大降低溢流水的消泡量。
附图说明
22.图1为胶磷矿双反浮选浮选流程；图2为胶磷矿双反浮选回水流程；
具体实施方式
下面结合实施进一步描述本发明的具体技术实施方案，但不构成以其权利的限制。
23.实施例1，参照图1和图2，针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法：（1）原矿石经破碎后给入磨矿分级作业，一段磨矿细度控制为-200目70.00%，磨好的矿浆给至脱泥作业，脱除-10μm细粒级，后加水调浆至30%矿浆浓度后给入反浮选脱铁铝粗选作业，粗选作业采用分批加药方式，脱铁铝浮选药剂选用醚胺阳离子捕收剂，用量为600g/t 原矿，脱泥作业的溢流直接给入脱铁铝精矿浓密作业。
24.（2）脱铁铝粗选作业的槽内矿浆给入浓密作业，浓密的底流经调浆后给入反浮选脱镁粗选作业，浓密溢流返回脱铁铝回水沉淀池，浓密底流浓度控制为55%。
25.（3）脱铁铝粗选作业的泡沫给入扫选作业，扫选作业的泡沫给入尾矿浓密，尾矿浓密的底流直接输送至尾矿充填，尾矿浓密的溢流返回至脱铁铝作业回水沉淀池，尾矿浓密的底流浓度控制在50%。
26.（4）脱铁铝扫选作业的槽内矿浆经渣浆泵返回磨矿作业扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，以保证磨矿浓度为70%。
27.（5）脱镁粗选作业在酸性条件下进行，调浆时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为8kg/t 原矿添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为800 g/t原矿。
28.（6）脱镁粗选作业的泡沫给入再选作业，再选作业的泡沫给入脱镁尾矿浓密作业，尾矿浓密的底流输送至尾矿充填作业，浓密底流控制为60%；再选时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为2kg/t 原矿。
29.（7）脱镁粗选作业的槽内矿浆给入精选作业，精选作业的泡沫返回粗选作业，槽内产品给入精矿浓密作业，精矿浓密的底流直接输送下游化工厂，浓密底流浓度为60%，精选时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为3kg/t 原矿，添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为300 g/t原矿。
30.（8）脱铁铝作业回水沉淀池的回水主要用于脱铁铝工段，脱镁作业回水沉淀池的回水主要用于脱镁工段。
31.上述方法中高铝硅质胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为24.3%， mgo质量含量为4.2%，sio2质量含量为13.8%，al2o3质量含量为4.0%，fe2o3质量含量为2.5%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为32.9%，mgo质量含量为0.67%，含铝含铁倍半氧化物（r2o3）质量含量为2.88%。
32.实施例2，参照图1和图2，针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法：（1）原矿石经破碎后给入磨矿分级作业，一段磨矿细度控制为-200目50.0%，磨好的矿浆经加水调浆至25%矿浆浓度后给入反浮选脱铁铝粗选作业，粗选作业采用分批加药方式，脱铁铝浮选药剂选用醚胺阳离子捕收剂，用量为400g/t 原矿。
33.（2）脱铁铝粗选作业的槽内矿浆给入浓密作业，浓密的底流经调浆后给入反浮选脱镁粗选作业，浓密溢流返回脱铁铝回水沉淀池，浓密底流浓度控制为55%。
34.（3）脱铁铝粗选作业的泡沫给入扫选作业，扫选作业的泡沫给入尾矿浓密，尾矿浓密的底流给入尾矿过滤作业，尾矿浓密的溢流和过滤滤液返回至脱铁铝作业回水沉淀池，尾矿浓密的底流浓度控制在50%，过滤后的滤饼含水量为18%。
35.（4）脱铁铝扫选作业的槽内矿浆经渣浆泵返回磨矿作业扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，以保证磨矿浓度为70%。
36.（5）脱镁粗选作业在酸性条件下进行，调浆时添加硫酸作为抑制剂，用量为15kg/t 原矿；添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为900 g/t原矿。
37.（6）脱镁粗选作业的泡沫给入再选作业，再选作业的泡沫给入脱镁尾矿浓密作业，尾矿浓密的底流输送至尾矿过滤作业，浓密底流控制为50%，过滤后的滤饼含水量为18%；再选时添加硫酸作为抑制剂，用量为2kg/t 原矿。
38.（7）脱镁粗选作业的槽内矿浆给入精选作业，精选作业的泡沫返回粗选作业，槽内产品给入精矿浓密作业，精矿浓密的底流给至精矿过滤作业，浓密底流浓度为50%，过滤后的滤饼含水量为18%，精选时添加硫酸作为抑制剂，用量为4kg/t 原矿，添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为300 g/t原矿。
39.（8）脱铁铝作业回水沉淀池的回水主要用于脱铁铝工段，脱镁作业回水沉淀池的回水主要用于脱镁工段。
40.上述方法中高铝硅质胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为25.56%， mgo质量含量为2.5%，sio2质量含量为14.2%，al2o3质量含量为3.5%，fe2o3质量含量为2.5%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为32.79%，mgo质量含量为0.65%，含铝含铁倍半氧化物（r2o3）质量含量为2.75%。
41.实施例3，参照图1和图2，针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法：（1）原矿石经破碎后给入磨矿分级作业，一段磨矿细度控制为-200目65.00%，磨好的矿浆给至脱泥作业，脱除-10μm细粒级，后加水调浆至30%矿浆浓度后给入反浮选脱铁铝粗选作业，粗选作业采用分批加药方式，脱铁铝浮选药剂选用醚胺阳离子捕收剂，用量为650g/t 原矿，脱泥作业的溢流直接给入脱铁铝精矿浓密作业。
42.（2）脱铁铝粗选作业的槽内矿浆给入浓密作业，浓密的底流给入过滤作业，滤液返回脱铁铝回水沉淀池，滤饼经调浆后给入反浮选脱镁粗选作业，浓密溢流返回脱铁铝回水沉淀池，浓密底流浓度控制为55%，过滤后的滤饼含水量为18%。
43.（3）脱铁铝粗选作业的泡沫给入扫选作业，扫选作业的泡沫给入尾矿浓密，尾矿浓密的底流输送至尾矿过滤作业，尾矿浓密的溢流返回至脱铁铝作业回水沉淀池，尾矿浓密的底流浓度控制在50%，过滤后的滤饼含水量为18%。
44.（4）脱铁铝扫选作业的槽内矿浆经渣浆泵返回磨矿作业扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，以保证磨矿浓度为70%。
45.（5）脱镁粗选作业在酸性条件下进行，调浆时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为8kg/t 原矿；添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为1000 g/t原矿。
46.（6）脱镁粗选作业的泡沫给入再选作业，再选作业的泡沫给入脱镁尾矿浓密作业，尾矿浓密的底流输送至尾矿过滤作业，浓密底流控制为50%，过滤后的滤饼含水量为18%；再选时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为2.0kg/t 原矿。
47.（7）脱镁粗选作业的槽内矿浆给入精选作业，精选作业的泡沫返回粗选作业，槽内产品给入精矿浓密作业，精矿浓密的底流给至精矿过滤作业，浓密底流浓度为50%，过滤后的滤饼含水量为18%，精选时添加硫酸：磷酸为1:1的混合物作为抑制剂，用量为3.0kg/t 原矿，添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为200 g/t原矿。
48.（8）脱铁铝作业回水沉淀池的回水主要用于脱铁铝工段，脱镁作业回水沉淀池的回水主要用于脱镁工段。
49.上述方法中高铝硅质胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为23.6%， mgo质量含量为4.8%，sio2质量含量为14.6%，al2o3质量含量为4.2%，fe2o3质量含量为2.1%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为31.0%，mgo质量含量为0.87%，含铝含铁倍半氧化物（r2o3）质量含量为2.31%。
50.实施例4，参照图1和图2，针对高铁铝类型胶磷矿的双反浮选回水方法：（1）原矿石经破碎后给入磨矿分级作业，一段磨矿细度控制为-200目60.00%，经加水调浆至30%矿浆浓度后给入反浮选脱铁铝粗选作业，粗选作业采用分批加药方式，脱铁铝浮选药剂选用醚胺阳离子捕收剂，用量为450g/t 原矿，脱泥作业的溢流直接给入脱铁铝精矿浓密作业。
51.（2）脱铁铝粗选作业的槽内矿浆给入浓密作业，浓密的底流经调浆后给入反浮选脱镁粗选作业，浓密溢流返回脱铁铝回水沉淀池，浓密底流浓度控制为55%。
52.（3）脱铁铝粗选作业的泡沫给入浓密工段，经浓密后底流给入扫选作业，底流浓度控制在50%，扫选作业的泡沫给入尾矿浓密，尾矿浓密的底流直接输送至尾矿充填，尾矿浓密的溢流返回至脱铁铝作业回水沉淀池，尾矿浓密的底流浓度控制在50%。
53.（4）脱铁铝扫选作业的槽内矿浆经渣浆泵返回磨矿作业扫选作业的槽内矿浆要检测矿浆浓度，以保证磨矿浓度为70%。
54.（5）脱镁粗选作业在酸性条件下进行，调浆时添加硫酸作为抑制剂，用量为16kg/t 原矿，添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为1100 g/t原矿。
55.（6）脱镁粗选作业的泡沫给入再选作业，再选作业的泡沫给入脱镁尾矿浓密作业，尾矿浓密的底流输送至尾矿充填作业，浓密底流控制为60%；再选时添加硫酸作为抑制剂，用量为3kg/t 原矿。
56.（7）脱镁粗选作业的槽内矿浆给入精选作业，精选作业的泡沫返回粗选作业，槽内产品给入精矿浓密作业，精矿浓密的底流直接输送下游化工厂，浓密底流浓度为60%，精选时添加硫酸作为抑制剂，用量为4kg/t 原矿，添加脱镁脂肪酸类作为捕收剂，用量为200 g/t原矿。
57.（8）脱铁铝作业回水沉淀池的回水主要用于脱铁铝工段，脱镁作业回水沉淀池的回水主要用于脱镁工段。
58.上述方法中高铝硅质胶磷矿的矿石组成为p2o5品位为23.8%， mgo质量含量为3.9%，sio2质量含量为15.7%，al2o3质量含量为2.8%，fe2o3质量含量为1.7%；上述方法中获得胶磷矿精矿中p2o5品位为30.5%，mgo质量含量为0.7%，含铝含铁倍半氧化物（r2o3）质量含量为2.16%。
59.以上实例中，参照图2，回水循环采用如下方式：（1）脱镁作业回水沉淀池分为两个部分，一部分储存脱镁作业精矿浓密溢流，另一部分储存脱镁尾矿浓密溢流和过滤滤液。脱镁作业回水沉淀池中精矿浓密溢流（经澄清后）一部分给至脱铁铝粗选作业和扫选作业的泡沫冲洗水、脱铁铝尾矿浓密消泡水，其余均用于脱镁作业工艺循环水使用，沉淀池沉淀物返回精矿浓密作业。脱镁作业回水沉淀池中尾矿浓密溢流和过滤滤液（经澄清后）主要脱镁作业粗选泡沫冲洗水，
沉淀池沉淀返回至脱镁尾矿浓密作业。
60.（2）脱铁铝作业回水沉淀池分为两个部分，一部分储存脱铁铝作业粗精矿浓密溢流；另一部分储存脱铁铝尾矿浓密溢流和过滤滤液。脱铁铝作业回水沉淀池中粗精矿浓密溢流（经澄清后）主要脱铁铝作业磨矿用水、粗选调浆水，沉淀池沉淀返回至脱镁粗选作业。脱铁铝作业回水沉淀池中尾矿浓密溢流和过滤滤液（经澄清后）上清液部分用于脱铝作业工艺用水，未利用部分作为脱镁作业再选作业泡沫冲洗水，沉淀池内沉淀物给入脱镁作业尾矿浓密作业。
61.以上实例中，反浮选脱铁铝流程由一次粗选和一至三次扫选作业组成，反浮选脱镁浮选由一次粗选、0至2次次精选和1至2次再选作业组成。脱铁铝扫选作业和脱镁再选作业中第一台浮选机选用强搅拌自吸浮选机，以满足粗选泡沫能自流至浮选机中。