磷矿的类型很多,需要通过破碎、磨矿、浮选、重选、磁选等物理和化学方法去除脉石矿物,对磷进行富集和回收,但是,不同类型的磷矿由于其成分不同,选矿工艺也不相同,本文介绍常见的磷矿类型,及各自的选矿工艺。
1、磷灰石:是最常见的磷矿石类型,主要成分为氟磷酸钙(Ca5(PO4)3F)或氯磷酸钙(Ca5(PO4)3Cl)。磷灰石根据其所含的杂质和形成环境,又可以进一步细分为不同的变种。
2、碳酸磷灰石:也称为碳磷灰石,主要成分为碳酸钙氟磷酸钙[Ca10(PO4)6-x(CO3)x(OH)2],是一种含有碳酸根的磷灰石。
3、胶磷矿:是一种隐晶质磷灰石,通常形成于沉积环境中,具有胶状结构。
4、岩浆磷灰石:形成于岩浆岩中的磷灰石,通常与某些碱性岩和碳酸岩相关。
5、海相沉积磷矿:形成于海洋环境的磷矿,通常与生物沉积作用有关,如鸟粪石和鱼骨磷矿。
6、湖相沉积磷矿:形成于湖泊环境的磷矿,通常与湖泊中的生物活动有关。
7、鸟粪石:主要成分为磷酸钙镁[CaMg(PO4)2],是一种在干旱气候条件下形成的磷矿石。
8、焦磷酸盐矿:含有焦磷酸根的磷矿石,如焦磷酸钙。
9、磷块岩:是一种由磷灰石和其他矿物(如石英、碳酸盐等)组成的沉积磷矿石。
10、磷铁矿:含有铁的磷矿石,通常与铁矿石共生。
11、磷铀矿:含有铀的磷矿石,通常与铀矿石共生。
上面介绍了11种不同类型的磷矿,虽然都属于磷矿这个大类,但是不同类型的组成成分和矿石结构都不同,选矿工艺方法也就不同,这里列举磷灰石、胶磷矿和磷铁矿分别介绍他们的选矿工艺。
1、磷灰石选矿工艺
磷灰石的主要成分含CaO(氧化钙)约为55.38%,P2O3(磷酸三钙)约为42.06%,F(氟)约为1.25%,Cl(氯)约为2.33%,H2O(水)约为0.56%,另外,磷灰石种还可能含有微量的Ce(铈)、U(铀)、Th(钍)等稀土元素。磷灰石选矿可采用浮选、磁选、焙烧等方法,但是单一的选矿工艺很难达到理想的选矿效果,通常采用联合选矿工艺来完成磷的富集,常见的联合选矿工艺包括如下几种:
(1)浮选-磁选联合流程:主要用于含铁、钛等磁性矿物的磷矿石。
(2)磨矿-分级-浮选流程:用于处理风化较轻或无风化即含黏土较少的磷块岩矿。
(3)阶段磨矿-阶段选别流程:用于处理胶磷矿和磷灰石同时存在的磷块岩矿。
(4)擦洗-脱泥-浮选流程:用于处理风化严重、含黏土较多的磷块岩矿。
(5)焙烧-消化-分级流程:用于处理矿石较硬、含碳酸盐矿物(白云石和方解石)较多的沉积钙质磷矿。
2、胶磷矿选矿工艺
胶磷矿是一种以磷酸盐成分为主的含有少量Si、Al、Fe等元素的集合体,其主要成分是磷酸盐矿物,包括磷灰石、草铵石等,其中磷灰石是最常见的组分。胶磷矿常用选矿工艺有浮选法、擦洗脱泥法、光电选矿、重介质选矿工艺等,单一的选矿工艺无法达到良好的选矿效果,下面介绍几重常见的联合选矿工艺:
(1)擦洗脱泥-正反浮选联合工艺:针对中低品位硅质胶磷矿,采用擦洗脱泥预处理,去除矿石中的细泥和杂质,然后通过正反浮选工艺进一步分离磷矿物和脉石矿物。
(2)重介质选矿及正反浮选联合工艺:这种工艺结合了重介质选矿和正反浮选的优点,适用于磷矿石粗颗粒的预选,提高磷矿物的回收率和精矿质量。
(3)光电选矿与重介质选矿联合工艺:这是一种结合了光电分选和重介质选矿的联合工艺,通过高压水洗矿后,利用光电分选机选出光选精矿,再对光选尾矿进行进一步的破碎和筛分处理。
(4)阶段磨矿-多段反浮选-磁选联合流程:这种工艺适用于难选低品位硅钙质胶磷矿,通过阶段磨矿和多段反浮选,再结合磁选,以获得合格的磷精矿。
(5)磷矿石磁-浮联合分选方法与流程:这种工艺通过磁选去除磷矿中的磁性杂质矿物,然后通过浮选进一步提高磷精矿的品质。
3、磷铁矿选矿工艺
磷铁矿的主要成分是磷酸铁,与磷铁矿伴生的脉石矿物包括石英、云母等,可能还包括赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。磷铁矿常用选矿工艺有:
(1)强磁选抛尾—双反浮选脱磷脱硅:这是一种针对高磷铁矿的选矿工艺,通过强磁选抛尾预处理,再结合双反浮选脱磷脱硅,有效提高铁精矿品位并降低磷含量。
(2)阶段磨矿-弱磁选-反浮选脱磷硅:适用于难选的高磷硅鲕状铁矿,通过阶段磨矿提高矿物解离度,然后利用弱磁选和反浮选脱除磷和硅,以获得较高品位的铁精矿。
(3)擦洗脱泥-正反浮选联合工艺:适用于中低品位硅质胶磷矿,通过擦洗脱泥预处理去除矿石中的细泥和杂质,然后通过正反浮选工艺进一步分离磷矿物和脉石矿物。
(4)重介质选矿及正反浮选联合工艺:这种工艺结合了重介质选矿和正反浮选的优点,适用于磷矿石粗颗粒的预选,提高磷矿物的回收率和精矿质量。
(5)浮选、擦洗脱泥、焙烧-消化、重介质选矿及联合选矿工艺:这些是磷矿选矿中占主导地位的方法,联合选矿工艺因其能简化流程、降低能耗和药耗,在磷矿选矿中占有重要地位。
以上为您介绍了磷矿常见的类型,及不同类型磷矿的选矿工艺,鑫海建议您在制定选矿方案之前,应先取代表性矿样进行选矿试验,根据试验结果来制定适合矿石性质的选矿方案,再能取得良好的选矿指标,进而获得预期的经济收益。
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