晋宁中低品位硅质磷矿的选择性团聚浮选
摘要：由于各种组分和颗粒在悬浮体系中与絮凝剂的反应不同，絮凝剂可以选择性地吸附在一些矿物颗粒表面，促进聚集体沉降，其他矿物成分仍然分散，因此絮凝剂有利于提高选择性 浮选处理。 浮选指数提高，浮选精炼P2O5等级优于添加600g / t选择性絮凝剂，搅拌2分钟后，浮选加工金宁云南细磷酸盐岩。 因此选择性絮凝浮选是微粒的有效方法。
关键词：选择性絮凝；磷矿；细颗粒；浮选。
1 引言
从晋宁矿区开采的磷矿石风化深度[1,2]，含有很多泥土（如粘土），粒度细，比表面积大。 而矿石中的矿物质可以快速漂浮，但不能满足分离[3]，试剂消耗量大，经济技术指标不佳。 所以“如何使用这种矿石”这个问题困扰着长期从事磷酸盐选矿的研究人员和生产者。 研究人员为解决细矿物颗粒做了大量工作[4]，选择性絮凝浮选是有效的分离方法之一[5]。 在本文中，基于晋宁细磷矿颗粒性能优良的选择性聚集浮选试验研究，发现了合适的粘土抑制剂[6]。 建议采用有效的分离方法来解决类似的矿石。
2 样品测试
测试样品的化学成分结果如表1所示。研磨细度实验后，磷酸盐等矿物分离的适当研磨细度[7]得到了不错的效果，表2显示了浮选进料施胶分析结果：
表1 磷岩化学成分
测试样品硅钙磷岩低磷低MgO、杂质含量高（主要是高硅、高R2O3）。矿石中脉石矿物主要为石英和白云石，为了富集浓缩物中的P2O5，实验需要排出大量的硅酸盐矿物和部分白云岩。
表2 矿石粒度筛选结果分析
经过研磨、浮选进料， 0.076mm产品含量仅为2%，而0.038mm约76%。
3 试验试剂
主要试剂：
碳酸钠：工业产品，10%；
水玻璃：工业产品，模3.1，10%；
选择性絮凝剂（淀粉：氢氧化钠：ClCH2COOH = 4:1:1），1%；
收藏家yp2-1：自产，与使用10%。
4 试验方法
实验的第一步是添加改性剂（Na2CO3和水玻璃），使颗粒分散悬浮状态，然后用4:1:1比例的1％改性淀粉溶液（高效液相色谱法）添加碱性和氯乙酸的植物淀粉， 分子絮凝聚合物）。 通过选择性絮凝改性淀粉和桥接在矿物表面[2]，使粘土沉淀的粘土矿物和磷酸盐矿物悬浮，然后加入适量的阴离子捕收剂来漂浮磷酸盐矿物并获得理想的第一浓缩物。 选择性絮凝剂的消耗量较低，也源自丰富的来源和环境。
5 试验段
5.1 选择性絮凝剂消耗试验
测试处理流程如图1所示，结果见表3：
图1 选择性絮凝剂试验流程的消耗
表3 选择性絮凝剂消耗的结果
表3表明，浓缩率，恢复和增加选择性絮凝剂的消耗浓度逐渐降低效率，但磷精矿和尾矿的增加逐渐地，beta;-alpha;先升高后下降，SiO2去除率提高。实验结果表明，在浮选工艺中加入一定量的选择性絮凝剂可以提高细颗粒，特别是硅酸盐矿物的选择性。 所以选择性絮凝剂的适当消耗量为0.6kg / t。
5.1 选择性絮凝剂的混合时间试验
测试处理流程如图2所示，结果见表4：
图2 选择性絮凝剂混合时间试验处理流程
表4 选择性絮凝剂混合时间的浮选试验结果
表4表明，延长选择性絮凝剂混合浮选工艺，精煤产率提高，P2O5精矿品位先减小后增大，P2O5尾矿品位逐渐降低。混合时间为2分钟，浮选产率高，效率最高，适宜搅拌时间为2分钟。
6 结论与讨论
表3和表4的实验结果表明，在浮选过程中加入一定量的选择性絮凝剂，精矿浓度变好。选择性絮凝剂改进晋宁细粒矿的絮凝-浮选工艺，提高矿物选择性。
本试验中使用的植物淀粉是一种高分子化合物，当与NaOH和ClCH2COOH反应产生阴离子改性淀粉[3]时，这种高分子絮凝剂。 葡萄糖6-碳烷基中的H，淀粉的官能团被-OH置换成COOH。 反应方程式：
由于淀粉分子中存在羟基，羧基等极性基团，因此淀粉分子可以通过氢键粘附在矿物表面，形成聚集体，使粒子表面疏水，抑制[4]。因此，试验中使用的改性淀粉可以通过淀粉中的极性基团选择性地粘附在金宁磷矿上的细硅酸盐和粘土颗粒矿物，形成疏水聚集体。同时由聚合物絮凝剂的桥接效应形成的絮凝剂带负电荷，疏水性磷酸盐矿物带正电，磷酸盐矿物可以与带负电收集器4＃（阴离子聚集体）一起漂浮，然后与其他矿物分离。当选择性絮凝剂超过一定量时，会使悬浮细粒再次稳定，导致部分磷酸盐的所谓“保护胶体”效应[5]絮凝，从而使浮选工艺中的选择性浮选变得恶化。
实验结果表明，添加一定量的选择性絮凝剂可以提高晋宁细粒磷矿浮选的选择性，选择性絮凝浮选是一种有效的方法浮微粒的有效办法。
引用
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[2]谭光红。晋宁磷矿的优势及其开发利用。磷肥与复肥，16（5），pp.75-76，2001。
[3]谢光元。薛光学。徐州：中国矿业大学出版社，2008。
[4]杨文泉，罗连明，夏静远，彭杰。云南景宁矿区硅质胶磷矿捕收剂的改性研究。化工矿物与加工，9，pp.6-8，2010。
[5]胡伟柏，傅玄。北京：冶金工业出版社，1989。
[6]张迅，周晓法。云南某难选泥质金矿浮选试验研究。云南冶金，43（3），pp.13-15，六月2014。
[7]杨文泉，方世翔，庞建涛，何海陶，张泽强。不同磨矿细度下玻璃纸单体解离度的测定及其在浮选中的应用。杂志武汉工程大学，36（4），pp.31-34，2014。
[8]朱玉顺。 长沙：CSU出版社，1996年。
[9]龚光明。PAOMOFUXUAN，北京：冶金工业出版社，2007。
旋流浮选柱对磷矿分离镁的影响
摘要：进行这项研究以研究气旋分离机理对从磷酸盐矿中除去镁的影响。使用旋风力场中的颗粒 - 气泡碰撞机制的分析来设计用于旋风静态微气泡浮选柱（FCSMC）的两种不同的纸浆循环系统。然后进行比较两个条件的实验。进料和分离产物的尺寸分析用BXF旋风分选仪进行。结果表明，进料中总MgO含量的约34.60％存在于10lm级分中。这表明从磷矿矿石中除去镁具有微细颗粒浮选问题的特点。在气旋循环条件下，浓缩物的MgO含量为1.74％，低于直流循环中柱的0.34％。这些结果表明，FCSMC的气旋循环机制可以促进除去含有镁的微细颗粒。这归因于表面浮选的功能和在气旋循环条件下降低分离极限。
关键词：浮选柱；旋风分离；磷矿；除镁
1 介绍
磷是工业和农业文化的重要基础材料。 磷酸盐资源丰富，中国磷酸盐占总资源的70％[1]。 这种矿石中的主要脉石矿物是硅酸盐和碳酸盐。 这些脉石矿物和有价值矿物的共存非常复杂，分离相当困难[2,3]。 国家经济发展增加了对磷的需求。 此外，生产量对浓缩料的要求也有所增加，因此，分离过程的研究已成为弥补源头不足和提高磷酸盐精矿质量的唯一途径。
目前，处理中低档磷矿矿石的常用方法是采用常规浮选设备的浮选工艺。这种技术有一些缺点。这是一个漫长的过程，需要大面积的运营，并导致高运行费用。矿物加工的进展使浮选柱越来越受到关注。在一些浮选柱[4-8]已经从磷酸盐矿石中除去镁的领域已经进行了相当多的工作。在技术层面上，在中等至低等级磷酸盐矿石生产过程中看到的微粒尺寸，高浮选产率和高泥质含量需要更合理的浮选程序。气旋 - 静态微泡浮选柱在柱内具有连续的循环并产生微气泡。通过整合不同，有效的矿化技术，解决了超细颗粒的矿化问题[9-11]。
基于FCSMC技术的柱浮选工艺为中低档磷矿的大规模开采奠定了坚实的基础。 本文讨论的研究是为了研究不同方法引入循环纸浆对磷酸盐矿石除镁效率的影响。 还讨论了从10lm级分有效除去MgO的根本原因。
2 实验
2.1 样品
矿石样品从云南磷酸盐化学集团公司（YPCG）的Kungyang Phosphate Mine获得。 这个矿是磷酸盐的大型海洋沉积沉积物的一部分。 主要的矿物是气泡，白云石和少量的地质碎屑岩。 主要的有价值的矿物是色彩斑斓的石墨。 主要的脉石矿物包括白云石和方解石。 还有少量的硅酸盐，玉髓，褐铁矿，长石，白云母，绿宝石，高岭石，金红石和锆石。 通过化学成分，矿石的工业类型是钙质磷矿之一。
2.2 测试设备
实验用实验室浮选柱进行，如图1所示。 该系统由搅拌器，用于进料的蠕动泵，循环泵，尾矿蠕动泵和浮选塔组成。
图1 实验室浮选柱系统
本研究使用的主要分离设备有100 mm内径和2500 mm总高度，由五部分组成。 泡沫收集池位于顶部，底部有倒立的旋风分离器。 允许不同循环纸浆返回方法的结构位于柱的底部。 两种不同的回归方法包括旋风循环和直流循环。 旋风和直接引流管道的细节如图1所示。 旋风循环重新选择正切进料，而直流循环使用由不锈钢制成的嵌入式结构，其主要功能是消耗能量并排序流动，使气泡完全分散。
2.3测试过程和条件
众所周知，碳酸盐矿物具有比磷酸盐矿物更大的漂浮倾向。 因此，通常采用反向浮选法从中等至低级磷矿矿石中除去镁。 在这项研究中，磷酸被用作主要的抑制剂，硫酸是辅助抑制剂和pH调节剂。 来自YPCG的YP2-3用作碳酸盐的收集剂。 这种材料主要是脂肪酸。
目的是调查不同的循环饲料如何影响镁的去除。 探索性试验表明，单反向浮选电路是合适的。 实验条件，包括试剂浓度和技术参数，如表1所示。
表1浮选试验条件
3 结果与讨论
3.1 气旋循环机制
FCSMC分离器中的气旋循环提供了两个功能。 一种是循环纸浆中所含颗粒的重复矿化，另一种是由柱底部形成的高强度离心力场提供的表面浮选功能。 此外，该离心力场也可以降低浮选较低的粒度极限，有效促进微细颗粒的分离[12]。
颗粒和气泡之间的相对速度是矿化效率的关键。 相对速度越大，颗粒和气泡之间的碰撞就越强烈：这会导致它们之间的连接更好。 通过气旋循环在柱中形成的离心力场使得气泡沿着柱的直径从边缘移动到中心。 离心力场中的气泡速度u1可以由下式给出：
其中x是纸浆的角速度; r，回转半径; Rb，气泡直径; 和l，液体粘度。 颗粒从中心移动到边缘，其速度u2可以被定义为：
其中Dp是粒径，Dq是颗粒和液体的密度之差。
气泡以与薄片的方向相反的方向行进。 因此，气泡和颗粒之间的相对速度可以定义为：
其中rx2是离心加速度。 分离器设计使得该值比重力加速度大得多。 从该公式可以清楚地看出，颗粒和气泡之间的相对速度随着离心加速度的增加而增加。 这可以重新实施粒子和气泡之间的碰撞。 因此，离心力场增加了浮选的最小化效应，这在这种反浮选体系中的去除镁离子中起重要作用。
微细颗粒的低效浮选是浮选设计中的一个薄弱环节。 这也是为什么提高微细粒子分离效率的研究始终是热点研究的热点[13-15]。 假设矿物颗粒的形状是球形的，作用在它们上的离心力可以定义为：
其中qp和Rp分别是颗粒的密度和当量直径; 和g，离心加速度。 对于相对较小的粒度，作用在颗粒上的粘性阻力可以根据斯托克斯公式计算：
其中l是介质的粘度，v是颗粒的相对速度。 斯托克斯数，G0 / R，由下式给出：
斯托克斯数作为颗粒和气泡之间惯性碰撞概率的标准。 其他研究人员以前的工作证明，粒子和气泡之间可能发生惯性碰撞的斯托克斯数值的值为1/24 [16]。 将此值插入上述公式中，我们得到惯性碰撞的临界半径，浮选的浮选下限Rp：
该公式表明，有效浮选和离心加速度的下限之间存在很强的相关性。 可以通过改变循环泵的能量输入来改变离心加速度。 较高的循环压力提供更高的离心加速度，这降低了高效浮选极限。 因此，气旋力场可以扩大普通细颗粒浮选的尺寸分数范围，并允许有效分离微细颗粒。
3.2 样品分离特性
表2显示进料的基本分析。 饲料的SiO2含量仅为15.32％。 不要求除去低于该值的SiO2含量的硅酸盐矿物。 通常，浓缩物中MgO浓度的要求低于0.8％。 因此，去除镁是提高浓缩物P2O5等级的关键。
表2原矿分析
众所周知，从具有适合微细泥质矿物特性的典型浮选体系中进行从玻璃纸中除去镁。 原矿中小于74lm的颗粒的比例约为85-90％。 用BXF旋风分析仪调查原矿的尺寸分布。 该分析的结果示于表3。
表3原矿粒度组分的调查（%）
从表3可以看出，小于74lm的原矿的馏分为85.41％; 特别注意小于10 lm的部分是31.70％。 通过反向浮选除去的矿物是含有镁的脉石。 MgO的大小分布显而易见，总体积的34.60％在小于10lm的尺寸分数中。 通常，对于不同的矿物类型和浮选机，可以有效浮选的尺寸范围为10至200lm，最佳范围为10至70lm。 这种现象使得微细颗粒的浮选变得困难，并且传统浮选机的效率降低。 归根结底，这种现象是由饲料中微细粒子的低效矿化引起的[17]。 因此
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