A捕收劑在磷礦石浮選中優(yōu)缺點性能研究和改進(jìn)措施探索①

李 艷

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

A捕收劑在磷礦石浮選中優(yōu)缺點性能研究和改進(jìn)措施探索①

李 艷*

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

通過對一些難選磷礦石系統(tǒng)的浮選試驗研究發(fā)現(xiàn)：A捕收劑作為一種不飽和脂肪酸，可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮選捕收劑；另外，當(dāng)A捕收劑與表面活性劑組成脂肪酸類混合型捕收劑時，可改善A捕收劑的浮選性能，并取得了較好的試驗結(jié)果。

A捕收劑 磷礦浮選 混合型捕收劑 脂肪酸

浮選方法是磷礦選別的有效分選方法之一，在浮選工藝中浮選藥劑對選礦的技術(shù)指標(biāo)起到?jīng)Q定性作用。脂肪酸及其皂類在浮選工藝中是一類很重要的捕收劑，應(yīng)用范圍廣。這類藥劑的最大缺點是對礦物的選擇性較差、不耐硬水，對溫度較敏感等【1】。

通過對內(nèi)蒙古金田磷礦、湖南石門磷礦、湖北省蓮花山PH1礦層和PH3礦層磷礦、陜西省天臺山磷礦等進(jìn)行的大量實驗室試驗研究發(fā)現(xiàn)，在這些難選磷礦石中，A捕收劑作為一種不飽和脂肪酸，可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮選捕收劑，當(dāng)與MES等捕收劑混合使用時，可明顯改善其浮選性能，并取得了較好的試驗結(jié)果。

1 磷礦浮選試驗

本文主要選取陜西省天臺山磷礦、湖南石門磷礦和湖北蓮花山PH3礦層磷礦作為代表礦樣進(jìn)行分析說明，具體如下：

1.1 陜西省天臺山磷礦

陜西省天臺山磷礦石【2】屬白云母片巖型磷灰?guī)r礦石。礦石由磷酸鹽礦物和脈石礦物兩部分組成：磷酸鹽礦物為磷灰石，脈石礦物主要為石英、白云母、白云石，碳質(zhì)物等。原礦品位P2O520.44 %，磨礦細(xì)度0.074mm（-200目）含量91.1%，采用兩段粗選、一次掃選、三次精選的工藝流程，獲得的試驗指標(biāo)見表1、圖1。

表1 混合型捕收劑對比試驗結(jié)果Table 1 Results of hybrid collector contrast test

圖1 陜西省天臺山磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.1 The relationship of different collector's with concentrate andtailings about phosphate in Tiantaishan

1.2 蓮花山PH3礦層磷礦

湖北省蓮花山PH3礦層礦石礦物主要為膠磷礦【3】，脈石礦物主要為石英、蛋白石、白云石，少量方解石、碳質(zhì)等。原礦品位P2O517.01%，采用一次粗選、一次掃選、兩次精選的正浮選，正浮選精礦經(jīng)兩次精選一次掃選的反浮選。磨礦細(xì)度0.074mm（-200目）含量96%，一次粗選一次精選，獲得的試驗指標(biāo)如表2、圖2：

表2 混合型捕收劑對比試驗結(jié)果Table 2 Results of hybrid collector contrast test

圖2 蓮花山磷礦PH3礦層磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.2 The relationship of different collector's with concentrate and tailings about phosphate in Lianhuashan

1.3 湖南石門磷礦

湖南省石門磷礦為大型淺海相化學(xué)沉積型層狀磷塊巖礦床【4】，磷酸鹽礦物主要為膠磷礦，脈石礦物主要為白云石、石英和玉髓。原礦品位P2O518.77%，磨礦細(xì)度0.074mm（-200目）含量94.5%，一次粗選、一次掃選、兩次精選的工藝流程，獲得的試驗指標(biāo)如表3、圖3。

表3 不同捕收劑對比試驗結(jié)果Table 3 Results of different collectors test

圖3 湖南省石門磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.3 The relationship of different collector's with ore concentrate and tailings about phosphate in Shimen

2 試驗結(jié)果分析

通過對以上三個磷礦試驗結(jié)果分析得知，A捕收劑作為正浮選捕收劑，其捕收能力，分選效果比AW和阜新皂等捕收劑好；隨著A捕收劑比例的增加，精礦產(chǎn)率和品位均升高，尾礦產(chǎn)率和品位均降低；從蓮花山PH3礦層磷礦試驗來看，未添加A捕收劑的混合捕收劑對該礦的捕收能力和分選效果均不理想；從湖南石門磷礦浮選試驗來看，相比較其它混合類捕收劑，改性A捕收劑的捕收能力更強(qiáng)，分選性更好。總體來說，當(dāng)A捕收劑與MES等脂肪酸類捕收劑組成混合類捕收劑時，混合捕收劑捕收能力強(qiáng)，分選性好，捕收效率高，可以提高一些難選磷礦石的浮選工藝指標(biāo)。

3 A捕收劑缺點

試驗中發(fā)現(xiàn)，作為脂肪酸類捕收劑，A捕收劑也存在著一些不足之處，以陜西省天臺山磷礦為例。

3.1 對浮選溫度敏感

在浮選條件一定的情況下，捕收劑為（A捕收劑：MES=8:2），浮選溫度為變量，通過一次粗選的正浮選工藝流程，獲得的試驗結(jié)果見表4，粗精礦的產(chǎn)率、回收率及品位的關(guān)系曲線如圖4所示。

從表4和圖4得知，隨著浮選礦漿溫度的升高，精礦產(chǎn)率和回收率均大幅提高。適當(dāng)?shù)募訙乜梢悦黠@的提高精礦的產(chǎn)率和回收率，有利于該礦磷礦的浮選。相對于常溫浮選，加溫浮選會增加選礦廠選礦成本，降低礦山收益。

表4 浮選礦漿溫度試驗結(jié)果Table 4 Results of the pulp temperature test

3.2 低濃度A捕收劑穩(wěn)定性差

浮選條件一定的情況下，捕收劑為（A捕收劑：MES-8:2），A捕收劑濃度1%，放置時間為變量，通過一次粗選的正浮選工藝流程，獲得的試驗結(jié)果見表5，A捕收劑放置時間粗精礦的產(chǎn)率、回收率及品位的關(guān)系如圖5所示。

從表5和圖5來看，隨著低濃度A捕收劑的放置時間增加，精礦的產(chǎn)率降低，品位變化不大，回收率降低。表明新配制的A捕收劑捕收能力強(qiáng)，在低濃度情況下，A捕收劑的穩(wěn)定性差。

表5 A捕收劑放置時間試驗結(jié)果Table 5 The test results of A collector placed time

圖4 礦漿溫度和精礦產(chǎn)率、回收率及品位關(guān)系曲線Fig.4 Relationship curve about pulp temperature with concentrate rate, recovery rate and grade

圖5 A捕收劑放置時間與精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系圖Fig.5 Relationship curve about A collector placed time with concentrate rate, recovery rate and grade

4 結(jié)果討論

A捕收劑優(yōu)點：相對于AW和阜新皂等磷礦正浮選捕收劑，其捕收能力較強(qiáng)，分選性較好，浮選泡沫不發(fā)粘，浮選效率高。

A捕收劑缺點：與多數(shù)脂肪酸類捕收劑相同，A捕收劑對浮選溫度敏感，一般需要加溫才能獲得更好的浮選試驗指標(biāo)。在低濃度情況下，穩(wěn)定性較差。

改進(jìn)措施：A捕收劑與其它類型的脂肪酸及脂肪酸的衍生物組合成混合類捕收劑，可以改善其浮選性能；在A捕收劑中加入少量的表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高捕收性能，是實現(xiàn)磷礦常溫浮選的有效方法；兩種或者兩種以上的表面活性劑按照一定的比例所形成的復(fù)配體系的表面活性效果，可以優(yōu)于各個組分的單一性能【5】；也能改善引入一些合適的極性官能團(tuán)，使A捕收劑合成具有多官能團(tuán)的捕收劑，改善其水溶性和適應(yīng)性【6】。

1 黃齊茂, 鄧成斌, 潘志權(quán)，等. 新型A-取代脂肪酸衍生物類磷礦浮選捕收劑(Ⅰ) [J]. 武漢工程大學(xué)學(xué)報，2008，(3):15～17

2 李艷，黃友良. 陜西省天臺山磷錳礦中磷礦實驗室選礦試驗研究報告[R].涿州：中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2013

3 李艷，黃友良. 湖北省蓮花山Ph1和Ph3礦層磷礦實驗室選礦試驗研究報告[R].涿州：中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2012

4 黃友良，吳艷妮. 湖北省宜昌鴻雁礦業(yè)湖南石門磷礦實驗室選礦試驗研究報告[R].涿州：中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2011

5 徐偉. 脂肪酸類捕收劑在磷礦浮選中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 廣州化工，2012，(1):9～11

6 陳云峰, 黃齊茂, 潘志權(quán)，等. 磷礦浮選捕收劑的研究進(jìn)展[J]. 武漢工程大學(xué)學(xué)報，2011，(2):76～79

THE ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF PERFORMANCE STUDY AND IMPROVEMENT MEASURES ABOUT A COLLECTOR IN THE FLOTATION OF PHOSPHATE

Li Yan
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

Based on some flotation test research of difficult phosphate,it found that: A collector, as a kind of unsaturated fatty acid, can replace or partly replace AW, Fuxin soap or other flotation collectors; In addition, when A collector mixed with other surfactant composition, can improve the flotation performance of A collector, and have achieved good results.

A collector, phosphate flotation, mixed collector ,fatty acid collector

TD923.13

A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：1006-5269（2014）02-0121-05

① 此文獲中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院、地質(zhì)調(diào)查總院“第三屆青年學(xué)術(shù)研討會”論文三等獎* 第一作者簡介：李艷（1982～），女，礦物加工專業(yè)，工程師

2014-04-02；改回日期：2014-04-17