一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝的製作方法
2023-11-03 08:00:57
本發明屬於磷礦選礦技術領域，特別是涉及一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝。
背景技術：
大部分膠磷礦中的雜質礦物是矽酸鹽礦物和含鎂碳酸鹽礦物。矽酸鹽礦物不是有害雜質，它的存在主要是降低了磷精礦品位，矽酸鹽礦物的排除方法主要有正浮選抑制矽酸鹽礦物和反浮選直接浮選出矽酸鹽礦物。鎂是磷精礦溼法磷酸加工中的有害雜質，在選礦中必須將磷精礦中的鎂含量降至一定的值。目前，磷礦中含鎂礦物的處理方法有浮選法和化學浸取出法。化學浸出法適用於磷含量較高而鎂含量較低的磷礦，該方法由於酸消耗較大，如果沒有廢酸溶液可供使用，則成本較高。浮選法是目前普遍採用的含鎂碳酸鹽礦物的處理方法，具有廣泛的適應性，浮選法除去含鎂碳酸鹽礦物主要有正浮選磷礦物抑制碳酸鹽礦物和反浮選直接浮選出碳酸鹽礦物。
現有的資料或專利技術還沒有將磷礦的反浮選方法和化學浸出方法相結合的報導。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足之處，提供一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝，該工藝通過聯合方法，使磷精礦中磷和鎂含量達到酸法加工質量要求，本方法既能達到提高磷精礦品位，降低磷精礦中鎂含量的目的，又能夠處理部分廢酸溶液，實現環保收益。
本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝，其特點是：在磷礦石的處理中，採用反浮選脫除矽酸鹽礦物以及酸化學浸出除去含鎂碳酸鹽礦物的聯合方法。
本發明工藝中，最好的操作方法是先採用反浮選脫除矽酸鹽礦物，再採用酸化學浸出除去含鎂碳酸鹽礦物的聯合方法。
本發明所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝，其進一步優選的技術方案或者技術特徵是：優選回收再利用的前述各種酸的廢酸。
1、所述的酸化學浸出可以採用普通的酸，最好採用廢酸，以實用廢物利用。酸浸作業的酸優選自硫酸、硫酸氫鎂、磷酸、鹽酸、硝酸、氟矽酸、有機膦酸、有機磺酸、草酸、乙酸、甲酸、乳酸、檸檬酸中的一種或兩種以上的混合酸。優選回收再利用的前述各種酸的廢酸。
2、所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝，具體的步驟為:
（1）磨礦後的磷礦礦漿進反浮選攪拌桶,向攪拌桶中加入調整劑進行調漿；
（2）經調漿後的磷礦礦漿進反浮選捕收劑攪拌桶,向攪拌桶中加入反浮選捕收劑進行調漿；
（3）經過反浮選捕收劑調漿後,磷礦礦漿進反浮選系統進行浮選,經過反浮選系統選別後得到反浮選精礦,該精礦為槽內產品，含有磷礦物和含鎂碳酸鹽礦物；（4）反浮選精礦經過濃密、過濾後進酸浸攪拌桶，加入酸液浸取；將精礦中的含鎂礦物充分除去，過濾，得最終磷精礦。
3、上述步驟（1）所述的反浮選調整劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、澱粉磷脂的一種或兩種以上混合物。所述的調整劑中，單個調整劑的用量優選為0.10kg/t－5kg/t原礦，進一步優選為0.5kg/t－3kg/t原礦。
4、上述步驟（1）所述的反浮選調整劑的調漿時間優選為1min－15min，進一步優選為5min－10min。
5、上述步驟（2）所述的反浮選捕收劑為脂肪酸胺，調漿時間優選為1min－15min，進一步優選為5min－10min。反浮選捕收劑脂肪酸胺的用量優選為0.05 kg/t—2kg/t原礦，進一步優選為0.3 kg/t—1.5kg/t原礦。
6、上述步驟（3）所述的反浮選系統的流程為一次粗選，或者是一次粗選和1－3次掃選的組合；當存在掃選時，優選將掃選產生的中礦依次返回上一浮選作業。
7、酸浸作業的pH值為1－4，優選pH值為2－3。酸浸作業的溫度為10－60攝氏度，優選作業的溫度為20－40攝氏度。最優選為20攝氏度－25攝氏度。酸浸作業的液固比為1:1—4:1，優選液固比為2:1—3:1；最優選的液固比為1:1。酸浸作業的浸出時間為0.25－3.0小時，優選時間為1－2小時。
8、本發明適用於一般磷礦石，特別適用於磷礦石中P2O5含量為15%－30%，MgO含量為0.5%－6.5%，酸不溶物含量為10%－40%。
本發明在磷礦石的選礦中，採用反浮選直接排除矽酸鹽礦物時，槽內產品為反浮選精礦，反浮選精礦中含有磷礦物和含鎂碳酸鹽礦物，反浮選精礦磷含量較高，鎂含量達不到質量要求時，通過進一步除去反浮選精礦中的含鎂礦物，再利用酸（廢酸）溶液，採用酸浸出反浮選精礦中的含鎂礦物，這樣既可以得到合格磷精礦，又可以處理部分廢酸溶液，實現環保收益。
與現有技術相比，本發明的優點是：本發明採用反浮選與廢酸化學浸出聯合的方法處理磷礦石，既能達到提高磷精礦品位，降低磷精礦中鎂含量的目的，又能夠處理部分廢酸溶液，實現環保收益。
具體實施方式
以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進一步理解本發明，而不構成對其權利的限制。
實施例1，一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：在磷礦石的處理中，採用反浮選脫除矽酸鹽礦物以及酸化學浸出除去含鎂碳酸鹽礦物的聯合方法。
實施例2，實施例1所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝中：所述的酸化學浸出採用廢酸。
實施例3，實施例1或2所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝中：具體的步驟為:
（1）磨礦後的磷礦礦漿進反浮選攪拌桶,向攪拌桶中加入調整劑進行調漿；
（2）經調漿後的磷礦礦漿進反浮選捕收劑攪拌桶,向攪拌桶中加入反浮選捕收劑進行調漿；
（3）經過反浮選捕收劑調漿後,磷礦礦漿進反浮選系統進行浮選,經過反浮選系統選別後得到反浮選精礦,該精礦為槽內產品，含有磷礦物和含鎂碳酸鹽礦物；（4）反浮選精礦經過濃密、過濾後進酸浸攪拌桶，加入酸液浸取；將精礦中的含鎂礦物充分除去，過濾，得最終磷精礦。
實施例4，實施例3所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
步驟（1）中：所述的反浮選調整劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉或者澱粉磷脂；調整劑的用量為0.10kg/t原礦，反浮選調整劑的調漿時間為1min；
步驟（2）所述的反浮選捕收劑為脂肪酸胺，調漿時間為1min；反浮選捕收劑脂肪酸胺的用量為2kg/t原礦。
步驟（3）所述的反浮選系統的流程為一次粗選；
實施例5，實施例3所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
步驟（1）中：所述的反浮選調整劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、澱粉磷脂的二種混合物。所述的調整劑中，單個調整劑的用量為5kg/t原礦，反浮選調整劑的調漿時間為15min。
步驟（2）所述的反浮選捕收劑為脂肪酸胺，調漿時間為15min。反浮選捕收劑脂肪酸胺的用量為0.05 kg/t原礦。
步驟（3）所述的反浮選系統的流程一次粗選和1次掃選的組合；掃選產生的中礦返回上一浮選作業。
實施例6，實施例3所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
步驟（1）中：所述的反浮選調整劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、澱粉磷脂的三種組成的混合物。所述的調整劑中，單個調整劑的用量為0.5kg/t原礦，反浮選調整劑的調漿時間為5min。
步驟（2）所述的反浮選捕收劑為脂肪酸胺，調漿時間為5min。反浮選捕收劑脂肪酸胺的用量為0.5kg/t原礦。
步驟（3）所述的反浮選系統的流程一次粗選和2次掃選的組合；掃選產生的中礦依次返回上一浮選作業。
實施例7，實施例3所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
步驟（1）中：所述的反浮選調整劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉或澱粉磷脂，單個調整劑的用量為2kg/t原礦，反浮選調整劑的調漿時間為10min。
步驟（2）所述的反浮選捕收劑為脂肪酸胺，調漿時間為10min。反浮選捕收劑脂肪酸胺的用量為1kg/t原礦。
步驟（3）所述的反浮選系統的流程為3次掃選的組合；當存在掃選時，掃選產生的中礦依次返回上一浮選作業。
實施例8，實施例1－7任何一項所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
酸浸作業的pH值為1，酸浸作業的溫度為10攝氏度，酸浸作業的液固比為1:1；酸浸作業的浸出時間為0.25小時。酸浸作業的酸選自硫酸、硫酸氫鎂、磷酸、鹽酸、硝酸、氟矽酸、有機膦酸、有機磺酸、草酸、乙酸、甲酸、乳酸、檸檬酸中的一種。
實施例9，實施例1－7任何一項所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
酸浸作業的pH值為4，酸浸作業的溫度為60，酸浸作業的液固比為4:1，酸浸作業的浸出時間為3.0小時，酸浸作業的酸為廢酸：選自硫酸、硫酸氫鎂、磷酸、鹽酸、硝酸、氟矽酸、有機膦酸、有機磺酸、草酸、乙酸、甲酸、乳酸、檸檬酸中的一種。
實施例10，實施例1－7任何一項所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
酸浸作業的pH值為2，酸浸作業的溫度為20攝氏度。酸浸作業的液固比為2:1；酸浸作業的浸出時間為1小時。酸浸作業的酸選自硫酸、硫酸氫鎂、磷酸、鹽酸、硝酸、氟矽酸、有機膦酸、有機磺酸、草酸、乙酸、甲酸、乳酸、檸檬酸中兩種的混合酸。
實施例11，實施例1－7任何一項所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
酸浸作業的pH值為3，酸浸作業的溫度為40攝氏度。酸浸作業的液固比為3:1；酸浸作業的浸出時間為2小時。酸浸作業的廢酸選自硫酸、硫酸氫鎂、磷酸、鹽酸、硝酸、氟矽酸、有機膦酸、有機磺酸、草酸、乙酸、甲酸、乳酸、檸檬酸中三種的混合廢酸。
實施例12，實施例1－7任何一項所述的一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝：
酸浸作業的pH值為2.5，酸浸作業的溫度為25攝氏度。酸浸作業的液固比為2.5:1；酸浸作業的浸出時間為1.5小時。酸浸作業的廢硫酸。
實施例13，一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝的應用試驗一：
國內某磷礦礦樣一，原礦P2O5含量為21.03%，MgO 2.04%，磨礦後進行反浮選，反浮選流程為一次粗選，反浮選試驗條件為: 澱粉磷脂1.0kg/t，調整劑攪拌時間2min，反浮選捕收劑脂肪酸胺0.5kg/t，捕收劑攪拌時間2min。反浮選後反浮選精礦P2O5含量為26.51%，MgO 2.78%。反浮選精礦濃密、過濾後進行酸浸出，酸浸出條件為：酸種類為硫酸，pH值3.0，溫度55攝氏度，液固比2:1，浸出時間1.5小時。浸出後精礦P2O5含量為30.43%，MgO 0.53%， P2O5總回收率82.73%。
實施例14，一種反浮選脫矽與酸浸除鎂聯合處理磷礦石的工藝的應用試驗二：
國內某磷礦礦樣二，原礦P2O5含量為24.96%，MgO 3.43%，磨礦後進行反浮選，反浮選流程為一次粗選一次掃選，反浮選試驗條件為: 澱粉磷脂1.0kg/t，調整劑攪拌時間2min，反浮選捕收劑脂肪酸胺0.35kg/t，捕收劑攪拌時間2min。反浮選後反浮選精礦P2O5含量為26.85%，MgO 3.68%。反浮選精礦濃密、過濾後進行酸浸出，酸浸出條件為：酸種類為硫酸和磷酸，pH值3.0，溫度55攝氏度，液固比2:1，浸出時間2.0小時。浸出後精礦P2O5含量為31.23%，MgO 0.67%， P2O5總回收率83.46%。