一种低品位磷矿的浮选方法

本发明涉及矿物浮选，具体地，涉及一种低品位磷矿的浮选方法。

背景技术：

1、磷矿是一种重要的战略性非金属矿产资源，随着高品质磷矿石资源的枯竭，矿石中镁、铝、铁及其他杂质含量显著升高，单纯脱除镁杂质难以满足磷化工生产的需要，严格控制铁、铝等杂质地含量对实现磷资源的综合利用至关重要。

2、倍半氧化物是化学式中氧与其他元素数目比为3：2的氧化物，磷矿中的倍半氧化物为氧化铁和氧化铝。铁主要赋存在以黄铁矿(硫化铁)、赤铁矿、针铁矿(氧化铁)为主的铁质矿物中，铝主要赋存在以白云母、钾长石、蒙脱石为主的黏土矿物中。磷矿中倍半氧化物含量上升会导致下游磷化工产品质量下降、管道结垢、输送困难等问题。浮选是磷矿石选矿过程中应用最广泛、最成熟的工艺，但磷矿中倍半氧化物含量低、嵌布粒度细、与其他矿物嵌布关系复杂，通过常规的浮选药剂制度和工艺流程对磷矿资源富集程度有限，药剂用量大且各药剂间的相互作用难以避免，直接影响分选效果。

3、另外，在黄铁矿等硫化矿中，由于原矿中氧化铁含量较低，未能引起人们的重视，因此，人们在浮选脱铁过程中主要关注硫化矿，而将主要注意力集中在正浮选脱铁上，也就是通过在浮磷的过程中，加入大量的抑制剂或分散剂，减少正浮选过程中硫化铁的上浮。人们在磷矿浮选脱铁过程中极少使用强力的氧化铁矿捕收剂，主要铁的脱除方式包括黄药浮选和正浮选添加抑制剂。然而，实际上，除天然赤铁矿、针铁矿以外，硫铁矿氧化也会形成氧化铁矿，导致氧化铁含量增加。

技术实现思路

1、针对传统浮选工艺对磷矿铁杂质脱除量有限、药剂用量大且各药剂间的相互作用难免的问题，本发明提供了一种低品位磷矿的浮选方法，实现了磷矿中铁、铝、镁杂质的协同脱除，在复杂难选胶磷矿的工业化生产中具有较强的推广价值。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种低品位磷矿的浮选方法，其包括如下步骤：

3、s1、将低品位磷矿研磨至-0.074mm质量占比＞85％，然后进行调浆；

4、s2、调节矿浆ph至8～9，加入200～500g/t的捕收剂黄药、240～300g/t的活化剂和50～80g/t捕收剂羟肟酸进行反浮选提磷除铁作业，得到脱铁精矿；

5、s3、将步骤s2得到的精矿产品ph调节至大于9.5，加入用量为1～2kg/t分散剂，以及用量为0.3～0.5kg/t的混合捕收剂c1进行一段正浮选，然后再加入用量为1.5～2kg/t的混合捕收剂c1进行二段正浮选，得到脱铝精矿；

6、s4、将步骤s3得到的精矿产品ph调节至4～5，加入200～300g/t wf-01捕收剂进行反浮选，得到脱镁精矿。

7、上述技术方案在脱铁过程中，依靠黄药类捕收剂与活化剂对黄铁矿进行活化，增强了黄铁矿表面的反应活性，从而促进捕收剂的进一步吸附，将黄铁矿最大化地捕收后随泡沫一同浮出。捕收剂羟肟酸可通过络合作用与金属离子铁形成稳定的杂环螯合物，选择吸附在赤铁矿和针铁矿的表面，形成疏水性配合物，从而提高铁矿物的回收率。

8、在脱铝过程中，脂肪酸类捕收剂可以通过其羧酸基团与矿物表面的铝金属位点形成化学键，这种化学吸附可以提高矿物的疏水性，从而促进矿物的浮选；而醇类捕收剂含有羟基，能够与矿物表面的羟基形成氢键，进一步增强矿物的疏水性。两种表面活性剂的联合使用使其通过协同作用提高浮选效果。

9、本发明对难选磷矿中的硫化矿与氧化矿进行捕收浮选，实现了硫化铁与氧化铁的脱除，避免了混合药剂相互作用降低了药剂作用效果，提高了硫化铁和氧化铁的去除效率，显著提升磷精矿品质和回收率，适用于不同类型复杂难选胶磷矿倍半氧化物的协同脱除，在磷矿资源清洁开发利用领域具有良好的应用前景。

10、具体地，步骤s1中，所述低品位磷矿中p2o5的品位为20～30％，mgo的含量2～10％，fe2o3的含量为0.3～10％，al2o3的含量为2～15％。

11、具体地，步骤s1中，调浆浓度为质量分数25～35％。

12、优选地，步骤s2中，所述黄药为丁基黄原酸钠、乙基黄原酸钠和z200中的一种或几种，所述活化剂为铜盐和铵盐，所述羟肟酸为辛基异羟肟酸、苯甲羟肟酸及其钠盐中的一种或几种。

13、进一步优选地，步骤s2中，所述活化剂为硫酸铜和硫酸铵，cu2+与氨分子(nh3)可以形成稳定的铜氨络合物如[cu(nh3)4]2+，能够选择性地活化黄铁矿，硫酸铜用量为80～100g/t，硫酸铵用量为160～200g/t。

14、具体地，步骤s2中，所述混合捕收剂c1包括质量比为5～3：2：1的烷基脂肪酸钠、硬脂酸钠和正辛醇。

15、作为本发明的一个优选实施方式，步骤s2为：

16、s2.1、调节矿浆ph至8～9，依次加入捕收剂黄药、活化剂进行一反浮选脱铁，得到脱铁粗精矿；

17、s2.2、保持步骤s2.1得到的脱铁粗精矿ph值为8～9，加入捕收剂羟肟酸进行二反浮选提磷除铁作业，得到脱铁精矿。

18、上述技术方案中，硫化铁和氧化铁采用分步浮选方式，先使用黄药捕收剂浮选一部分黄铁矿，再使用羟肟酸捕收剂浮选剩余的氧化铁矿物，根据不同矿物的表面性质，有针对性地调整浮选条件，从而提高浮选的选择性。分步加入两种捕收剂可以减少总体的药剂用量，避免过量使用单一捕收剂可能带来的成本增加和环境问题。同时能够更好地适应不同矿物的浮选需求，尤其是在处理含有多种铁矿物的矿石时，这种方法可以提高整体的分选效果。

19、作为本发明的另一个优选实施方式，步骤s2为：调节矿浆ph至8～9，加入捕收剂黄药、活化剂和捕收剂羟肟酸进行一次反浮选提磷除铁作业，得到脱铁精矿。

20、将黄药、活化剂和捕收剂羟肟酸同时加入进行一次反浮选，黄药(优选黄原酸盐)和羟肟酸(优选辛基异羟肟酸)的联合使用可以在特定ph值条件下产生协同作用，增强对磷矿的浮选效果。这种协同作用一方面体现在羟肟酸和黄药的共存有助于破坏矿物表面的水化膜使矿物表面暴露更多的作用位点，增加发生反应的几率，另一方面体现在两种捕收剂矿物表面发生共吸附，从而提高浮选效率和选择性，极大地简化了浮选流程。

21、优选地，步骤s3中，所述分散剂为模数为2.8～3的硅酸钠、羧甲基纤维素或六偏磷酸钠，作用是使细粒矿物保持分散状态提高浮选效率。

22、优选地，浮选机主轴转速1900～2000r/min，浮选充气量0.1～1.2m3/h，刮板转速20～25r/min。

23、通过上述技术方案，本发明实现了以下有益效果：

24、1、本发明对难选磷矿中的硫化矿与氧化矿进行捕收浮选，实现了硫化铁与氧化铁的脱除，避免了混合药剂相互作用降低了药剂作用效果，提高了硫化铁和氧化铁的去除效率，显著提升磷精矿品质和回收率，适用于不同类型复杂难选胶磷矿倍半氧化物的协同脱除，在磷矿资源清洁开发利用领域具有良好的应用前景。

25、2、在本发明的一个优选技术方案中，分步加药浮选得到的磷精矿满足湿法磷酸优等品用料标准，实现了复杂难选磷矿中铁、铝、镁倍半氧化物的协同脱除。分段加药对铁的富集程度更高，选矿过程更加流畅，泡沫稳定可控，能耗低。