Ca2+/Mg2+對P礦浮選的影響
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本文作者：李冬蓮秦芳張亞東作者單位：武漢工程大學環境與城市建設學院
實驗試樣、設備與藥劑
1實驗試樣
試樣采自云南磷化集團有限公司晉寧、安寧和昆陽磷礦．其原礦化學組成分別見表1．
2試驗設備及儀器
a．磨機設備：XMB－67型200×240棒磨機b．浮選設備：XFD3－63型單槽浮選機c．水銀溫度計：精度0．1度d．過濾機：XTL2260／200多用水環式真空過濾機e．烘箱：101－4A型電熱鼓風干燥箱f．濕式分樣機：XSHF－2－3濕式分樣機1．3試驗藥劑a．碳酸鈉：工業純，配制10％水溶液b．水玻璃：工業純，配制5％水溶液c．H－02：工業純，配制2％水溶液d．硫酸：化學純，配制10％水溶液e．磷酸：化學純，配制5％水溶液f．氯化鈣：化學純，配制1％水溶液g．氯化鎂：化學純，配制1％水溶液h．實驗用水：武漢市自來水
試驗結果及分析
1鈣鎂離子對晉寧磷礦正浮選的影響
根據晉寧磷礦原礦含硅含鎂較高的特點，要想得到優質精礦，需采用正反浮選工藝，在此主要研究Ca2＋、Mg2＋離子對晉寧磷礦正浮選的影響．35℃時，藥劑制度及流程如圖1．
1)鈣離子對晉寧磷礦正浮選的影響
在礦漿中加入氯化鈣溶液，添加的鈣離子質量濃度分別為0、100、200、300、400、500mg／L．在溫度35℃條件下，按圖1流程及條件進行浮選試驗．鈣離子對晉寧磷礦浮選的影響試驗結果見圖2．由圖2可知，鈣離子對晉寧磷礦正浮選影響很大．隨著鈣離子濃度的增加，回收率明顯下降．當鈣離子為200mg／L時，精礦的回收率不到60％；當鈣離子質量濃度超過400mg／L時，精礦的回收率只有20％左右，且精礦品位明顯降低．
2)鎂離子對晉寧磷礦正浮選的影響
在礦漿中加入氯化鎂溶液，添加的鎂離子質量濃度分別為0、25、50、75、100mg／L．試驗流程見圖1，鎂離子對晉寧磷礦浮選的影響試驗結果見圖3．圖3可以看出，鎂離子對晉寧磷礦浮選影響較大，隨著鎂離子濃度增加，回收率下降．鎂離子只有100mg／L時，精礦的回收率不到60％．磷精礦品位也有一定程度的降低．
2鈣鎂離子對安寧磷礦正浮選的影響
根據安寧磷礦含硅含鎂較高的特點，要想得到優質精礦，須采用正反浮選工藝，在此主要研究Ca2＋、Mg2＋離子對安寧磷礦正浮選的影響．在磨礦細度－0．074mm87．72％，溫度30℃，水玻璃用量8kg／t，捕收劑H－02用量2kg／t，浮選時間為4min條件下，進行安寧磷礦正浮選Ca2＋、Mg2＋離子影響試驗．
1)鈣離子對安寧磷礦正浮選的影響
在礦漿中加入氯化鈣溶液，添加的鈣離子質量濃度分別為0、100、200、300、400mg／L．在溫度30℃條件下，水玻璃用量8kg／t，捕收劑用量2kg／t．浮選時間為4min．鈣離子對安寧磷礦浮選的影響試驗結果見圖4．由圖4可知，鈣離子安寧磷礦浮選影響很大．隨著鈣離子濃度的增加，回收率明顯下降．當鈣離子質量濃度為100mg／L時，精礦的回收率不到60％；當鈣離子質量濃度超過200mg／L時，磷精礦的回收率只有30％以下，且精礦品位明顯降低．
2)鎂離子對安寧磷礦反浮選的影響
在礦漿中加入氯化鎂溶液，添加的鎂離子質量濃度分別為0、25、50、75、100、125mg／L．鎂離子對安寧磷礦浮選的影響試驗結果見圖5．圖5可以看出，鎂離子對安寧磷礦浮選影響很大，隨著鎂離子濃度增加，回收率顯著下降．鎂離子只有50mg／L時，精礦的回收率不到50％．磷精礦品位也有一定程度的降低．
3鈣鎂離子對昆陽磷礦反浮選的影響
根據昆陽磷礦原礦硅低鎂高的特點，只需采用單一反浮選工藝，便能得到合格精礦，主要研究Ca2＋、Mg2＋離子對昆陽磷礦單一反浮選的影響．藥劑制度及流程如圖6．
1)鈣離子對昆陽磷礦反浮選的影響
在礦漿中加入氯化鈣溶液，添加的鈣離子質量濃度分別為0、100、200、300、400mg／L．試驗流程及藥劑制度如圖6．鈣離子對昆陽磷礦反浮選的影響試驗結果見圖7．
2)鎂離子對昆陽磷礦反浮選的影響
在礦漿中加入氯化鎂溶液，添加的鎂離子質量濃度分別為0、25、50、75、100、125mg／L．試驗流程見圖6，鎂離子對昆陽磷礦反浮選的影響試驗結果見圖8．圖8可以看出，鎂離子對昆陽磷礦反浮選影響不大．鎂離子質量濃度在0～125mg／L范圍內，精礦品位P2O528％左右，回收率70％左右，變化不顯著．由以上試驗結果表明，在云南磷礦的浮選中，當鈣離子質量濃度達到100mg／L時，晉寧和安寧磷礦正浮選回收率下降20％；而當鎂離子質量濃度達到50mg／L時，晉寧和安寧磷礦正浮選回收率下降30％，對磷礦浮選產生較大影響．而對昆陽磷礦反浮選的影響不顯著．也就是說，當晉寧和安寧磷礦浮選回水時，應根據回水中鈣鎂離子濃度確定回水點及回水處理工藝．
云南磷礦回水處理工藝探討
為更進一步探討晉寧、安寧磷礦浮選廢水回用工藝，進行了晉寧磷礦一粗一精一掃正浮選、安寧磷礦一粗一掃正浮選和一反粗一反掃正反浮選5個循環閉路流程，測定各階段礦漿鈣鎂離子濃度．取磨礦后礦漿上層清液，加藥后礦漿及平衡后第4、5個循環的精礦、尾礦礦漿100mL，測定其鈣鎂離子濃度，結果見表2、表3．從表2、表3中鈣鎂離子測定結果可以看出，正浮選尾礦水中Ca2＋、離子濃度較低，Ca2＋質量濃度不到25mg／L，Mg2＋質量濃度只有20mg／L，并未達到影響磷礦正浮選濃度限值（Ca2＋100mg／L，Mg2＋50mg／L），可以直接返回正浮選使用；反浮選精尾礦Ca2＋、Mg2＋離子濃度很高（總濃度精礦達270mg／L，尾礦達到80mg／L），且pH＝6左右，不能夠直接返回到正浮選，但是可以直接返回反浮選作為循環水利用．顯然，在云南磷礦正反浮選實踐中，反浮選精礦可直接輸送到下游制酸，而將正反浮選尾礦水分別濃縮、過濾，濾餅尾礦渣堆存，溢流、濾液各自返回到正反浮選作業，不須輸送尾礦礦漿，既對回水進行了有效利用，又避免了尾礦庫帶來的安全隱患以及尾礦輸送帶來的一系列問題．
結語
a．鈣鎂離子對云南晉寧、安寧磷礦正浮選影響較大．選礦水循環回用時，Ca2＋離子累積到100mg／L、Mg2＋離子累積到50mg／L時，繼續回用則會影響磷礦正浮選，需去除．b．鈣鎂離子對昆陽磷礦反浮選影響不大．采用單一反浮選工藝時，選礦廢水可直接回用．c．晉寧、安寧磷礦實驗室閉路試驗正浮選尾礦水中Ca2＋、Mg2＋離子濃度較低，并未達到影響磷礦正浮選濃度限值，可以直接返回正浮選使用．在磷礦的浮選實踐中，選礦廢水可否正浮選直接返回正浮選，反浮選直接返回反浮選，有待進一步研究．
