战略性非金属矿产资源现状及加工技术研究进展

战略性非金属矿产是指对经济高质量发展和国家安全至关重要的非金属矿产,对促进战略性新兴产业发展、支撑制造强国的实现具有重要作用。对列入我国的4种战略性非金属矿在全球的储量及产能情况进行了统计,对资源形势和供给风险进行了研判,即:磷矿和石墨是我国的优势矿产;萤石由优势矿产转变为紧缺矿产;钾盐是我国的短缺矿产,对外依存度较高。从新工艺、新技术和新设备等方面对4种战略性非金属矿产的加工技术研究进展进行了总结,旨在为我国战略性非金属矿产的合理高效开发和资源安全保障提供参考。

云南某磷酸工业副产石膏提纯试验

针对云南某大型磷化工湿法磷酸副产石膏,研究了磷石膏的浮选提纯工艺技术。研究表明,在矿浆pH=1.3、捕收剂YP8-2用量为0.3 kg/t时,通过全粒级“一粗二精一扫”正浮选闭路工艺流程,可以获得CaSO_(4)·2H_(2) O含量为97.63%、回收率为94.72%的选矿指标;通过分级“一粗一精一扫”的正浮选闭路工艺流程,可以获得CaSO_(4)·2H_(2) O含量为98.92%、回收率为98.19%的选矿指标。该磷酸工业副产石膏提纯试验研究结果,为磷石膏资源的高值化利用提供预处理技术。

倍半氧化物在磷矿中赋存状态及分选方法研究进展

本文概述了磷矿中主要的杂质倍半氧化物(R2O3)赋存状态、规律及对下游生产的危害,论述了倍半氧化物的分选方法及研究进展。随着资源日益贫乏,磷矿浮选精矿中倍半氧化物含量上升会造成磷矿分解率下降、酸解反应活性降低,导致下游磷化工生产磷酸产品质量下降、管道结垢、输送困难等问题,亟需不断研究新的磷矿倍半脱除方法。目前脱除的方法主要有浮选分离、磁浮、分级浮选等联合浮选、化学分离等方法。浮选可以有效脱除一部分的倍半氧化物含量,未来研究方向主要是开发更有选择性和针对性的脱铁、铝的药剂;磁浮分离主要用来脱除磷矿中的铁质脉石矿物含量较高的矿物,分级浮选则多用于黏土矿物较多的磷矿;化学法则主要针对铝质脉石矿物进行处理,溶剂萃取法是未来除铝的主要研究方向。无论是浮选还是化工的方法,单一方法很难处理磷矿石至合格磷精矿的要求,因此,浮选与下游化工行业的联系将更加紧密。

基于窄粒级浮选的云南某胶磷矿可选性研究

针对云南某难选胶磷矿磨矿后分为粗(>75μm)、中(25~75μm)、细(≤25μm)3个窄粒级,分别开展了浮选试验研究,探究了各粒级中不同矿物可浮性差异,并研究了药剂制度、充气量、搅拌强度对细粒级胶磷矿浮选的影响。通过研究,发现随粒级变细,磷含量逐渐降低,镁及其他杂质含量逐渐升高。粗粒级因解离不充分难选,细粒级因颗粒太小,机械夹带严重,药剂分选性差而难选。调整充气量、搅拌强度及采用超声分散选矿可一定程度提高浮选效果,优化浮选指标。

X射线分选技术在磷矿石选矿中的运用研究

对一种含镁硅酸盐磷矿采用X-射线辐射进行了分选,得到了34.58%的磷精矿,回收率为80.52%,石英的脱除率为68.69%。

胶磷矿不同磨矿细度单体解离度测定及其浮选应用

通过测定胶磷矿在不同磨矿细度下的单体解离度,来计算磷矿的理论最大回收率,进而通过比较实际回收率与理论最大回收率来判定浮选指标的优劣.利用偏光显微镜观测,采用过尺线测法,在磨矿细度-0.076mm含量分别占84.23%、88.71%、92.74%和95.16%的条件下,测定了磷块岩中有用矿物(胶磷矿)和脉石矿物(白云石、石英)的单体解离度.据此计算获得了对应磨矿细度下胶磷矿的理论最大回收率,分别为95.11%、95.71%、96.70%和96.72%.初步浮选试验显示磨矿细度在-0.076mm占88.71%时较为适宜,浮选脱镁率为88.76%,磷精矿实际回收率为87.54%.在此磨矿细度下,通过优化浮选工艺流程及药剂制度,浮选磷精矿实际回收率可达91.24%,精矿中磷酸盐矿物的回收率可达95.33%,说明通过测定胶磷矿的单体解离度来优化指标是可行的.

磷矿浮选药剂研究进展

介绍了反浮选抑磷脱镁、脱硅和脱倍半氧化物药剂以及正浮选抑硅浮磷药剂等的研究进展。从磷矿浮选药剂研究进展来看,磷灰石矿较易选,入选原矿P_(2)O_(5)品位可降至1%~3%,且在5℃低温下均可获得较好的选别指标;磷块岩矿石方面,有关碳酸盐型磷块岩矿石反浮选脱镁捕收剂和抑制剂方面的研究较多,产业化应用技术相对成熟;而混合型和硅质型磷块岩矿石无论是正浮选脱硅还是反浮选脱硅均存在浮选难度大、生产成本高的问题;另外,有效脱除磷矿石中铁、铝杂质的药剂研究进展缓慢,特别是产业化应用依然任重道远,这将是后续研究的重点方向。

云南混合型胶磷矿正浮选浮选行为与机理研究

对云南混合型胶磷矿中的磷矿物、白云石和硅质矿物进行了浮选速率试验和接触角等机理研究,结果表明:当浮选时间超过2 min后,浮选过程为无效选矿;延长浮选时间虽然可以提高精矿回收率,但会降低精矿品位。利用白云石矿物、磷矿物和硅质矿物在一定浮选时间内浮选速率的高低可以确定脱除脉石矿物的浮选工艺,即先混合浮出磷矿物和白云石矿物、脱除槽底硅质矿物,再分选已混合浮出的磷矿物和白云石矿物。机理研究结果表明,试验矿样的相对接触角差大于15.11°时才能获得较好的选别指标。

钙(镁)质胶磷矿脱镁反浮选酸的作用机理探析

针对钙(镁)质胶磷矿,结合脱镁反浮选试验,分析了硫酸、磷酸在浮选过程中的作用机理。分析发现,硫酸能够对矿石颗粒进行化学解离,使碳酸盐和磷矿物分开;磷酸水解出的H2PO4-能够抑制磷矿物的酸解,并且磷酸的水解产物能够吸附于磷矿物表面,增强磷矿物的亲水性,从而促进钙、镁碳酸盐与磷矿物的分离分选。

云南胶磷矿正浮选捕收剂合成与浮选机理研究

通过三乙醇胺对油酸进行酯化改性,获得油酸酯化改性捕收剂,经红外光谱分析表明,具有明显特征吸收峰。通过浮选机理研究,在试验用量范围内,胶磷矿纯矿物与改性捕收剂作用后接触角可达87.23°(此时上浮回收率达97.87%);油酸改性捕收剂引入亲水基团,CMC提高19.58倍,在水中溶解性增加;同时改性后的捕收剂分子截面积由7.27A2增大至9.51A2,分子截面积提高了30.81%。药剂作用机理的研究,对与来自同一矿山的低品位磷矿石纯矿物浮选具有较强的理论指导意义。

空腔谐振式浮选柱在胶磷矿选矿中的动力学参数研究

针对胶磷矿浮选特点,选择胶磷矿浮选中较为成熟的反浮选工艺流程,对昆阳某中低品位磷矿开展了处理量50 t/d空腔谐振式浮选柱半工业试验,在试验中研究了空腔谐振式浮选柱的柱体截面高度、充气量、浮选柱液位和冲洗水量等参数对胶磷矿选别品位的影响,找到了最佳的浮选柱动力参数,为浮选柱设备在胶磷矿选矿中的大规模应用奠定了技术基础。

某磷矿擦洗尾矿浮选试验研究

针对云南某磷矿擦洗尾矿高硅低镁的特点,进行了正浮选脱除硅质脉石矿物的试验研究。经"一粗一精一扫"简单浮选流程,实现了胶磷矿和硅质矿物的有效分离,最终获得精矿P2O5品位28.26%、回收率80.37%、SiO2质量分数20.76%的良好浮选指标,为该磷矿擦洗尾矿的开发利用研究提供了参考。

粒径对云南昆阳胶磷矿双反浮选中脱硅的影响

矿物的粒度是浮选的重要影响因素。先对反浮选脱镁后的云南昆阳胶磷矿产品的粒度组成及其化学成分进行分析,再对不同的粒级进行反浮选脱硅研究。考察了各粒级在反浮选脱硅中的捕收剂用量条件和分选性。结果表明,在反浮选脱硅过程中,粗粒级矿物表现出良好的脱硅效率,且泡沫流动性好,而细粒级矿物对粗粒级的脱硅效率造成负面影响,降低了浮选泡沫的流动性。这种现象说明分级浮选工艺是云南中低品位胶磷矿反浮选脱硅的有效方法之一。

云南某硅质胶磷矿工艺矿物学研究

对云南某硅质胶磷矿的矿样组成、矿物质量分数、主要矿物的嵌布特征及磨矿后有用矿物及杂质矿物的粒度分布进行了研究。结果表明,此矿物主要含胶磷矿、石英、玉髓、白云石、粘土矿物和褐铁矿,属细粒嵌布。胶磷矿与硅质组分连生,且粒度小于60μm的硅质组分达到90%以上。

不同类型脂肪酸与白云石作用差异性研究

通过矿物Zeta电位测定和微浮选实验,研究了3种普通植物油脂中主要脂肪酸——棕榈酸、油酸、亚油酸与白云石作用的差异性。发现不饱和脂肪酸油酸和亚油酸与白云石有较强的作用,而饱和脂肪酸棕榈酸与白云石的作用较弱。

不同类型起泡剂在碳酸盐型胶磷矿浮选中的应用研究

对几种起泡剂溶液的表面张力、起泡能力、泡沫半衰期进行了研究,并通过浮选试验对几种起泡剂在胶磷矿中的应用性能进行了研究,发现起泡剂的起泡能力和泡沫半衰期对浮选指标有较强的相关性。

不同碘值脂肪酸用于碳酸盐型胶磷矿反浮选的研究

以碳酸盐型胶磷矿为实验矿物,研究了不同碘值脂肪酸对该矿物浮选的差异性,发现随着脂肪酸钠碘值的升高,精矿P_2O_5品位、脱镁率和浮选速率均逐渐下降,而精矿MgO品位逐渐升高,说明不同碘值脂肪酸在碳酸盐型胶磷矿浮选中性能差别较大。

贵州某高品位磷矿工艺矿物学研究

对贵州某高品位磷矿进行工艺矿物学研究,查明了高品位磷矿中主要有害成分MgO及其赋存状态,为高品位磷矿除杂及深加工提供了基础依据。研究结果表明:高品位磷矿中的MgO主要赋存于白云石矿物中,且白云石矿物多为采矿时混入的白云岩顶底板,可采用光电选工艺脱除;其次呈磷质颗粒的胶结物产出,可用浮选工艺脱除。浮选脱除白云石矿物工艺成熟,易实现降低磷精矿MgO含量提高精矿品质的目标。磷块岩中碳氟磷灰石和白云石的嵌布粒度均较大,磨至-0.074 mm粒级质量分数占47.17%时,碳氟磷灰石的单体解离度达到了92.49%,经浮选易获得良好的精矿指标。

云南胶磷矿选矿脱铬试验研究

对云南胶磷矿进行了铬元素分析,结果表明铬在胶磷矿中是一种痕量元素。多种选矿工艺试验研究结果表明,铬元素没有赋存于胶磷矿的主要脉石矿物白云石和硅质矿物中,无法利用选矿的方式有效脱除。从磷精矿粒度分布来看,粗粒级中铬质量分数较低,而细粒级中铬质量分数较高,利用该分布规律可以对磷精矿进行分级利用。

在磷块岩单反试验中测定矿物单体解离度

在磷块岩单反试验中测定原矿的单体解离度,确定了适宜的磨矿时间、磨矿细度,计算出了理论回收率。并通过测定选矿产品的单体解离度分析了选矿流程中存在的问题,评价了选矿效果,为选矿指标的优化提供依据。