含磷礦石的深度選礦與綜合處理工藝現(xiàn)狀和主要發(fā)展方向

1、2007. 11國(guó)外金屬礦選礦21含磷礦石的深度選礦與綜合處理工藝現(xiàn)狀和主要發(fā)展方向# e #勃雷里雅科夫等摘要簡(jiǎn)要介紹了俄羅斯的磷礦資源的儲(chǔ)量與分布情況。以希賓礦區(qū)的磷灰石-霞石礦床、科夫多爾斯克礦床和金吉謝普礦床的礦石選礦工藝為例，詳細(xì)論述了含磷礦石的深度選礦和綜合處理工藝的現(xiàn)狀與主要發(fā)展方向。關(guān)鍵詞 含磷礦石深度選礦 綜合處理 工藝現(xiàn)狀 發(fā)展方向）,已經(jīng)開(kāi)采的礦床a?b?ci3?o?、3?屋 e ;a ?）,已經(jīng)開(kāi)采的礦床大部分含磷產(chǎn)品都是以磷肥和復(fù)合肥料形式被 利用的。磷的化合物和元素磷廣泛地用于各種工業(yè) 部門(mén)。用于制取磷及其化合物的原料是一些天然的磷 酸鹽：磷灰石和磷塊巖。世界上的磷

2、酸鹽礦石的儲(chǔ) 量估計(jì)在631億t（按p2o5計(jì)），并且磷灰石礦石的 地質(zhì)儲(chǔ)量，要比磷 塊巖礦石的儲(chǔ)量 低一個(gè)數(shù)量級(jí)。 但是,含磷灰石的礦石卻是磷酸鹽原料的主要來(lái)源，這一點(diǎn)已由俄羅斯、巴西、南非、芬蘭、津巴布韋、加 拿大等國(guó)開(kāi)采和處理這些礦石的實(shí)踐得到證實(shí)。1俄羅斯的磷灰石礦石在俄羅斯，磷灰石礦石的主要儲(chǔ)量都是與希賓礦體（o2o?）和科夫多爾斯克礦床 （a 3 a ? 關(guān)。目前磷塊巖礦床實(shí)際上都還沒(méi)有大規(guī)模開(kāi)采。希賓礦體的磷灰石-霞石礦石占90%以上的俄羅 斯磷灰石原料（其中的p2o5含量為12% 16%）的 儲(chǔ)量，而科夫多爾斯克的復(fù)合礦石大約占了6%俄羅斯的儲(chǔ)量（p2o5含量為6% 7% ）。

3、此外，在科 夫多爾斯克礦床中還存在著細(xì)晶磷灰石礦石（占11 5%的儲(chǔ)量，p2o5含量高于16%）。希賓堿性巖體包才10個(gè)礦床，分成3個(gè)礦區(qū):西南礦區(qū)（50%表內(nèi)礦儲(chǔ)量有？o?3?6 a? ?a a?a 3?e a?后備礦床是東南礦區(qū)（38%表內(nèi)礦儲(chǔ)量有 a主3土和？a?也?，后備礦床是 ？o?e ?西部礦區(qū)（12%表內(nèi)礦儲(chǔ)量），后備礦床是 a ?e/m?a a兩個(gè)貧礦床。在希賓礦床整個(gè)開(kāi)發(fā)時(shí)期，總共開(kāi)采和處理了超過(guò)1517億t的礦石和生產(chǎn)了超過(guò)51 75億t磷灰石精礦。礦石中的主要礦物除了磷灰石以外-1,還有v 19yq-2dlz c_ njnii auikkxnic journal lkct

4、rbnic rut霞石、鈦磁鐵礦、楣石和霓石，它們大部分（目前每年 將近有1800萬(wàn)t）都堆存在尾礦場(chǎng)中。用露采方法 開(kāi)采了將近 54%的礦石（?擔(dān)？礦山、a?ae? 礦山和 o?a 3?礦山）,用地下 采礦法開(kāi)采了 46% 的礦石（o?a 3?r山和 3?e a ?礦山）。這 些礦山的儲(chǔ)量總的保證程度是長(zhǎng)期的，但預(yù)期在不久的將來(lái)，目前正在開(kāi)采的幾個(gè)礦場(chǎng)的儲(chǔ)量將日趨 減少。磷灰石-霞石礦石有12種主要類(lèi)型，其中的磷 灰石含量 從10%到74%,霞石的含量從12%到 51%。在磷灰石公司經(jīng)營(yíng)的多年間，最富的礦石基本上都已采完，因此p2o5的最低工業(yè)品位已從 25%降低到4% ,而在被處理礦石中的

5、p2o5含量也從29%降低到1316%。大部分磷灰石精礦在俄羅斯都被用于生產(chǎn)化 肥，其中大約75%是按硫酸分 解工藝進(jìn)行處理的， 以獲取萃取磷酸，大約15%的精礦是按硝酸分解工 藝進(jìn)行處理的，10%的精礦送去生產(chǎn)工業(yè)磷酸鹽。利用酸分解精礦的工藝決定著對(duì)精礦的技術(shù)要求。根據(jù)有害雜質(zhì)（fe2 o3、al 2o3和m go）的含量， 來(lái)評(píng)價(jià)精礦是否適于用硫酸分解法處理。粒度組成在很大程度上決定著磷酸鹽原料對(duì)處理工藝的適應(yīng)性。在目前的情況下，精礦中+0116m m粒級(jí)的含量不應(yīng)超過(guò) 1315%。希賓礦石是由六種主要礦物（磷灰石、霞石、長(zhǎng) 石、鈦磁鐵礦、楣石和輝石）組成的，它們的數(shù)量比例 關(guān)系決定了礦石

6、類(lèi)型的多樣性。它們總共占了希賓 礦體全部礦石重量的95%。次生礦物和附生礦物中存在有鈦鋰云母、綠層硅鋪鈦礦、閃葉石、異性石、 水硅鈉鈦礦和其它礦物?？品蚨酄査箍瞬蛇x公司正在開(kāi)采一個(gè)磷灰石-磁鐵礦-斜鉆石礦床。它的儲(chǔ)量已由深度達(dá)到 2km的勘探鉆井圈定。從 該礦床開(kāi)始開(kāi)采 以來(lái)，大約已采出41 5億t礦石。按年生產(chǎn)能力1000到 1200萬(wàn)t計(jì)算，這個(gè)采礦場(chǎng)的實(shí)際開(kāi)采年限為1820 a。從1995年開(kāi)始開(kāi)采工藝成因礦床）選礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出的含有磷灰石-斜錯(cuò)石白尾礦，處 理這些原料大約可產(chǎn)出占公司總產(chǎn)量36%的磷灰石和43%的斜鉆石精礦。到 2010年，這個(gè)礦床的 儲(chǔ)量將會(huì) 耗盡，因此研究處理大

7、約含有16% p2o5 的磷灰石-細(xì)晶磷灰石礦石的可能性，還可使該生產(chǎn)規(guī)模保持20 25a。因此，已采取了一些 措施以 延長(zhǎng)礦山的開(kāi)采年限和使主礦床能開(kāi)采到 2050年。 采礦工作發(fā)展到能在不擴(kuò)大采礦場(chǎng)的上部邊界、 在 很少剝離工作量和年開(kāi)采 1000萬(wàn)t礦石的條件下， 采礦工作延伸到 離地面超過(guò) 700 m的可能性已經(jīng) 得到證實(shí)。就結(jié)構(gòu)-構(gòu)造和礦物組成來(lái)說(shuō)，科夫多爾斯克 礦石是不均勻的。復(fù)合鐵礦石的主要礦物是磁鐵礦（在礦石中的平均含量為 40%）、磷灰石（17%）、磷 塊巖（18%）、碳酸鹽（15%）和金云母（6%）。主要組 分的含量為（ ）:281 3 fe和71 1已。5。立土？步？地

8、區(qū)的e ?4 3?礦床 的磷灰 石礦石是另一類(lèi)具有重要意義的含磷礦石儲(chǔ)量。這個(gè) 礦床的礦石乃是一些致密塊狀的含磷灰石的閃長(zhǎng)巖,并包含著下列一些礦物 （） : 10 11磷灰石、32 42斜長(zhǎng)石、9 17閃石、5 8輝石和9 30黑云 母。這個(gè)礦床的特點(diǎn)是磷灰石的分布很不均勻；整個(gè)礦床p2o5的平均含量為4% 5% ,但p2o5的含 量在01 1至ij 9% 15%之間波動(dòng)。在礦石中已查明 存在有t io2 （ 3% 4%）,雖然尚 未檢測(cè)到含鈦 礦 物。礦石的物質(zhì)組成有利于用浮選法或按磁選-浮 選工藝達(dá)到有效的分離出磷灰石。東薩彥嶺（a ? a e7?步？）磷灰石礦石是一些含碳酸鹽的磷 礦石。

9、礦床中的大部分 p2o5儲(chǔ)量都集中在原生的 磷灰石-方解石礦石中。礦石的礦物組成是不固定 的,磷灰石的含量從原生礦石中的9% 12%提高到在赭色風(fēng)化殼中的 25% 26%，然而碳酸鹽的含 量卻是從原生礦石中的50% 70%降低到 赭色風(fēng)化殼中的5% 6%。已經(jīng)知道還有另外一些含磷礦石的礦床。屬于 這類(lèi)礦石的首先是 p2o5含量比較低的磷灰石-碳 酸鹽型礦石。這些礦石在科拉半島是很多的。還應(yīng)指出的是，在磷灰石公司和科夫多爾斯克 采選公司的選礦廠(chǎng)生產(chǎn)期間形成的工藝成因礦床。 在這些選礦廠(chǎng)中已堆存著幾十萬(wàn)t這樣的尾礦。這口 tvcskfcmi心 journal eiccironic phi些礦床之所

10、以引起人們重視 ，是因?yàn)樵谒鼈儺?dāng)中還 積聚著以往幾個(gè)處理階段所留下的一些物料。在俄 羅斯科學(xué)院中心和磷灰石公司都已開(kāi)展過(guò)一些研究，以開(kāi)發(fā)利用磷灰石公司 1號(hào)和2號(hào)選礦廠(chǎng) 的工藝成因礦床?？品蚨酄査箍瞬蛇x公司已經(jīng)開(kāi)始 開(kāi)采那些在20世紀(jì)60年代到70年代形成的一個(gè) 工藝成因礦床，因?yàn)樵谀且粫r(shí)期在選礦廠(chǎng)中只是為 了生產(chǎn)磁鐵礦精礦。2希賓礦區(qū)的磷灰石-霞石礦石的選礦希賓礦區(qū)的磷灰石-霞石礦石的分選，目前都 是在兩家選礦廠(chǎng)中進(jìn)行的：于1963年和1988年分別投產(chǎn)的磷灰石公司的 2號(hào)和3號(hào)選礦廠(chǎng)。這兩家 選礦廠(chǎng)產(chǎn)出了兩個(gè)品級(jí)的磷灰石精礦：p2o5含量不低于39%的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)精礦，和p2o5含量達(dá)到40%、

11、 t io2含量低于01 2%的超 純精礦。超 純精礦是按 下述兩種生產(chǎn)工藝獲得的：基于磷灰石的粒級(jí)分布 規(guī)律采用浮選和重選工藝。磷灰石精礦的年產(chǎn)量大 約為850萬(wàn)to此外，在2號(hào)選礦廠(chǎng)中還產(chǎn)出了110萬(wàn)t霞石精礦。選礦廠(chǎng)的工藝流程包括三段破碎（2號(hào)選礦廠(chǎng)是在開(kāi)路回路中進(jìn)行的，3號(hào)選礦廠(chǎng)第三段破碎是 在閉路中進(jìn)行的）。磨細(xì)到 20% 24%+ 01 16 mm 的礦石作為浮選給料，這樣可使磷灰石顆粒的解離 度不低于98% ,并使磷灰石精礦的粒度保持有 131 5%+ 01 16 mm粒級(jí)。磷灰石的浮 選工藝流程 包括粗選、掃選和三次精選。在磷灰石公司白選礦廠(chǎng)中，采用了蒸儲(chǔ)塔爾油皂、從針葉類(lèi)木材

12、中獲得的粗塔爾油、從闊葉類(lèi)木材 中獲得的粗塔爾油和烷基苯磺酸鹽的混合物作為捕 收劑。用 ？a?a? 9- 10作為泡沫調(diào)整劑。浮選精礦p2o5回收率達(dá)到93% 95%。浮選精礦在徑向濃縮機(jī)和水力旋流器中進(jìn)行兩 段濃縮。作為凝結(jié)劑，在2號(hào)選礦廠(chǎng)中使用了由中 心試驗(yàn)室生產(chǎn)的鋁硅化合物凝結(jié)劑）絮凝劑，而在3號(hào)選礦廠(chǎng)中則是使用七水硫酸鐵。3號(hào)選礦廠(chǎng)安裝了 ok- 38型充氣機(jī)械式浮選 機(jī)，它們?cè)趯⒔?0 a的操作期間已經(jīng)證實(shí)了自己的 工藝有效性和使用可靠性。在對(duì)浮選機(jī)的現(xiàn)代化改 造過(guò)程中，采用了俄羅斯國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的-9型葉輪組。目前在2號(hào)選礦 廠(chǎng)中對(duì)浮選工 序進(jìn)行改建 時(shí)，在粗選和掃選作業(yè)中都安裝了- 3

13、8型浮選機(jī)。在精選作業(yè)中安裝了浮選柱，它們可使精選作業(yè)的次數(shù)從3次減少到1次。1978年在2號(hào)選礦廠(chǎng)中采用了循環(huán)供水系統(tǒng)，回水率達(dá)到80% ,20%的用水經(jīng)凈化除去懸浮物以 后排放到敞開(kāi)的水系中。正如已經(jīng)指出的那樣，希賓礦床的磷灰石-霞 石礦石是復(fù)合礦石，并且早在1913年就已在俄羅斯 選礦設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行過(guò)第一批研究工作，目的是從磷灰石浮選尾礦中回收霞石精礦。霞石精礦生產(chǎn)工藝是在 2號(hào)選礦廠(chǎng)中采用了包 括對(duì)磷灰石浮選的尾礦進(jìn)行脫泥、分級(jí)、濕式弱磁選 和反浮選（粗選和掃選）。浮選過(guò)程是在強(qiáng)堿性 （ph 11）介質(zhì)中進(jìn)行的。作為捕收劑使用了從針葉類(lèi) 木材中獲得的粗塔爾油和從闊葉類(lèi)木材中獲得的粗 塔

14、爾油。霞石精礦（9515% 96%霞石）中含有 281 5 ? 01 5%al 2。3。在20世紀(jì)80 90年代提出的幾種生產(chǎn)楣石精 礦的工藝流程都是浮選-磁選流程，它們可以在回 收率達(dá)到441 2% （對(duì)霞石浮選的泡沫產(chǎn)品）的條件下，獲得含有331 6% tio 2的精礦。確保精礦 質(zhì)量 的主要問(wèn)題是精礦中很高的p2o5含量，達(dá)到了 2% 3%?？蛻?hù)不喜歡使用這種精礦的另一個(gè)原因是 精礦的礦物和化學(xué)成分波動(dòng)相當(dāng)大。圖1中部礦山的采礦場(chǎng)最近幾年在尋找銷(xiāo)售市場(chǎng)的過(guò)程中已經(jīng)明確 客戶(hù)需要的是 p2o5含量低于0104%的楣石精礦。 因此就制定和采用了選礦-濕法冶金的聯(lián)合工藝 利用霞石反浮選的泡沫產(chǎn)

15、品作為原始給料制取楣石 精礦。憑借礦物不同的溶解度使精礦產(chǎn)品達(dá)到了所 需的p2o5含量。研究制定的工藝完全能在p2o5含量低于01 04%、fe2 03含量低 于2%的條件 下，獲得tio 2 含量高于36% （楣石含量不低于 93%）的精礦。根 據(jù)給礦中的有價(jià)組分含量，楣石的回收率（對(duì)霞石粗 選的泡沫產(chǎn)品）為39% 53%。已安排生產(chǎn)化學(xué)上純凈的楣石精礦，年產(chǎn)量為1500 to原先制定的生產(chǎn)霓石精礦的工藝流程，都是基于采用濕式強(qiáng)磁選的方法。含有60% 70%礦物的霓石精礦的主要缺點(diǎn)是，它的礦物和化學(xué)組成很 不穩(wěn)定，這在很大程度上是由于原礦成分波動(dòng)而造-圖2 東部礦山的a主3o?采礦場(chǎng)成的。因

16、此客戶(hù)就不愿意選用這種精礦。在制取化 學(xué)上純凈的楣石精礦的工藝中，包括了下一步用干 式磁選法分離楣石產(chǎn)品。第二段分選的磁性產(chǎn)品就 是含有85%主要礦物的霓石精礦。獲得質(zhì)量穩(wěn)定 的精礦就可組織對(duì)它們的銷(xiāo)售。霓石精礦可用于管 材軋制的潤(rùn)滑劑的組分中。在這種情況下鈦鐵礦是 有害雜質(zhì)。從霓石精礦中浮選除去鈦鐵礦的流程，包括粗選和泡沫產(chǎn)品的兩段精選。粗選和第一段精選作業(yè) 是在ph 7 716的弱堿性介質(zhì)中進(jìn)行的，第二段精 選是在ph 51 6的介質(zhì)中進(jìn)行的。使用蒸儲(chǔ)塔爾油 和烷基苯磺酸鹽的混合物作為捕收劑，水玻璃作為霓石和伴生硅酸鹽的抑制劑。在上述藥劑制度下獲 得了含有42% 43% tio2的精礦，回

17、收率達(dá)到了 35% 39% 。圖3 磷灰石公司 2號(hào)選礦廠(chǎng)分離鈦磁鐵礦沒(méi)有遇到太復(fù)雜的問(wèn)題。由于鈦 磁鐵礦是強(qiáng)磁性礦物，因此采用了兩段弱磁選。在 使用磁-重分選機(jī)對(duì)磁性產(chǎn)品進(jìn)行精選以后，鈦磁鐵礦的含量就提高到96% 97% ,而p2o5的含量降低到 01 14% 01 18%。在磷灰石公司從1929年開(kāi)始的生產(chǎn)工作期間 最富的一些礦石儲(chǔ)量實(shí)際上已經(jīng)采完。因此進(jìn)一步 完善希賓礦區(qū)礦石的綜合處理工藝已成為一項(xiàng)很迫 切的任務(wù)。在幾項(xiàng)主要的研究工作中可以指出以下 幾個(gè)主攻方向：1）研制和使用可以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)的新型藥劑制 度：使用比較便宜的各種類(lèi)型的選擇性捕收劑 n|;#國(guó)外金屬礦選礦2007. 11在

18、循環(huán)用水的條件下消除過(guò)度的起泡作用圖4磷灰石礦業(yè)公司2號(hào)選礦廠(chǎng)的生產(chǎn)廠(chǎng)房取消使用生態(tài)上不安全的組分（特別要考慮到 往北方的天然水系中排放工業(yè)污水）；在較低的礦漿溫度（8 10 e ）下進(jìn)行浮選。2）提高磷灰石的商品回收率 ；采用從濃縮機(jī)溢 流中浮選磷灰石的工藝是可能的方向之一。3）在礦石中的長(zhǎng)石和輝石含量不斷提高的條件 下,為確保霞石精礦的質(zhì)量，研制出分離霞石與長(zhǎng)石 的工藝。4）在各個(gè)工業(yè)部門(mén)提高礦石加工產(chǎn)品的綜合利 用程度（有關(guān)這一課題而開(kāi)展的試驗(yàn)研究結(jié)果列出 在圖8中）。5）在所有的選礦處理工序中都采用新型更有效 的設(shè)備，以提高生產(chǎn)工藝的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在閉路磨礦循環(huán)中利用德瑞克公司生產(chǎn)的

19、篩分機(jī)替代目前使用的水力旋流器；在磷灰石公司的 2號(hào)選礦廠(chǎng)中設(shè)置浮選柱，以及在3號(hào)選礦廠(chǎng)的-38型浮選機(jī)中安裝-9型的充氣裝置；安裝已在2號(hào)選礦廠(chǎng)進(jìn)行過(guò)半工業(yè)試驗(yàn)的壓濾 機(jī)。圖5中心試驗(yàn)所。安裝著生產(chǎn)楣石、霓石和 鈦磁鐵礦的精礦的設(shè)備3科夫多爾斯克礦床礦石的分選科夫多爾斯克礦床的磷灰石-磁鐵礦礦石的工圖6 磷灰石公司的3號(hào)選礦廠(chǎng)的磨礦工段圖7磷灰石公司3號(hào)選礦廠(chǎng)浮選工段業(yè)開(kāi)采是從1962年開(kāi)始的。在這一期間選礦廠(chǎng)每 年處理600萬(wàn)t礦石和產(chǎn)出了 200萬(wàn)t鐵精礦。在 經(jīng)過(guò)改建以后，選礦廠(chǎng)的生產(chǎn)能力已提高到1600萬(wàn)t（產(chǎn)出590萬(wàn)t精礦）。處理磷灰石-斜鉆石礦石 的工廠(chǎng)的第二系列投產(chǎn)后，磷灰石

20、精礦的產(chǎn)量達(dá)到 了 190 萬(wàn) to選礦工藝流程包括三段破碎。第一段使用顆式 破碎機(jī)，第二和第三段使用圓錐破碎機(jī)。破碎后的 礦石依次在棒磨機(jī)和球磨機(jī)中進(jìn)行磨礦，然后再通過(guò)磁選獲取磁鐵礦精礦。必要時(shí)最后還要進(jìn)行再選 （根據(jù)用戶(hù)的要求）。在圓盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)中脫水以 后，在夏季就可將精礦直接送往堆料場(chǎng)中。在冬季 則是在裝袋之前先要對(duì)精礦進(jìn)行干燥。因?yàn)樵诳品蚨酄査箍说V床的磁鐵礦中，鐵的含量不超過(guò)6512% 63 4% ,所以為了獲得高品位的 精礦，應(yīng)該對(duì)它進(jìn)行分級(jí)、在球磨機(jī)中再磨和進(jìn)行磁 選，這樣就有可能使鐵的含量提高到641 2%。磷灰石分選回路是從磁選廠(chǎng)的尾礦在1400 m m直徑的水力旋流器中進(jìn)

21、行分級(jí)開(kāi)始的。水力旋 流器的沉砂送到德瑞克篩分機(jī)中進(jìn)行處理，篩上產(chǎn)品在與710 mm直徑水力旋流器構(gòu)成閉路操作的磨 機(jī)中進(jìn)行再磨。水力旋流器的溢流在50 m直徑的濃縮機(jī)中濃密和脫泥后送到磷灰石浮選工段。目前 精礦p2o5含量為381 3%,回收率為63%?？品蚨酄査箍瞬蛇x公司生產(chǎn)的磷灰石精礦，在俄羅斯國(guó)內(nèi)的主要客戶(hù)是磷塊巖公司（在金吉謝普 1 蚪4-2012 china academic journal electronic publishing huuw. all rights reserved, blip刀叫g(shù)w.5kllicl2007. 11國(guó)外金屬礦選礦27障灰石精手1 廠(chǎng) 耐石浮鉆擢

22、詫隹ml匯蚪._. i例曲一”鉆探呢建加電制位社假孑埼礦死酸處盤(pán)所漆布一的電憚條b i蓊i用于滅火器 出的獨(dú)本篋石球團(tuán)討一圖8希賓礦床的磷灰石-霞石礦石綜合處理工藝流程的。斜鉆石精礦的俄羅斯國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要量估計(jì)每 年大約為500 to由于南非一些企業(yè)的生產(chǎn)量和交 貨量大量縮減，使得世界市場(chǎng)出現(xiàn)了這種產(chǎn)品的嚴(yán) 重短缺。因此，科夫多爾斯克公司斜鉆石的出口供 貨已超過(guò)了可能達(dá)到的生產(chǎn)水平。俄羅斯科學(xué)院中心與科夫多爾斯克采選圖9開(kāi)采科夫多爾斯克采選公司的堆存尾礦公司的科研人員，完成了大量的關(guān)于改進(jìn)斜鉆石精 礦生產(chǎn)工藝的研究工作。其結(jié)果是使斜鉆石精礦的 產(chǎn)量提高將近60%,并使回收率提高了 60%。新的

23、 工藝包括對(duì)重選工序含錯(cuò)產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)篩、浮選碳酸鹽礦物和鎂橄欖石，以及從二氧化錨含量低的和高 的產(chǎn)品中兩段浮選硫化礦物。應(yīng)該指出的是 ，除了 提高粗精礦和斜鉆石商品精礦的質(zhì)量以外，還能達(dá)圖10科夫多爾斯克采選公司的磷灰石浮選車(chē)間到在粗精礦氧化焙燒階段限制往大氣中排放二氧化 硫。在組織鐵精礦生產(chǎn)時(shí)，礦物肥料需求量的增加， 決定了對(duì)那些按老工藝分選礦石時(shí)產(chǎn)出的堆存尾礦 再進(jìn)行處理的合理性。這些尾礦的采掘和運(yùn)輸是使用-8型挖掘機(jī)和載重量為 110 136 t的自卸汽車(chē)完 成的。 尾礦先進(jìn)入位于采礦場(chǎng)邊緣和靠近選礦廠(chǎng)接料倉(cāng)的 混勻-貯存場(chǎng)中。在堆料場(chǎng)中初步脫水以后，就由圖11生產(chǎn)化學(xué)上純凈的斜錯(cuò)石粉料的

24、工段市）和 ？a?a公司。生產(chǎn)的大部分精礦都是出口方自卸汽車(chē)將尾礦運(yùn)送到粗碎機(jī)的接料倉(cāng)中。然后再 由傳送系統(tǒng)送入中碎和細(xì)碎機(jī)的接料倉(cāng)中，在那里分離除去木材和其它夾雜物，再通過(guò)磁選廠(chǎng)的料倉(cāng)后就將尾礦送入球磨機(jī)中。磨細(xì)的產(chǎn)品進(jìn)入磷灰石-斜鉆石選礦廠(chǎng)以獲取磷灰石精礦和斜鉆石精礦。 它們的質(zhì)量實(shí)際上與從原礦石制取的精礦沒(méi)有什么 太大的區(qū)別。堆存的尾礦是一些復(fù)雜的礦物綜合體，受很多物理和物理化學(xué)過(guò)程的作用，它們的性質(zhì)已發(fā)生很 大的變化。在它們浮選前的準(zhǔn)備過(guò)程中，包括了擦洗和洗礦工序，以分離除去細(xì)粒分散狀礦泥 （95% 98%- 01 028 mm粒級(jí)）以及剩余的浮選藥 劑和它 們的分解產(chǎn)品。在為了恢復(fù)磷

25、灰石的表面性質(zhì)而進(jìn) 行再磨以后，還必須除 去那些次生的 礦泥（85% 90%- 01 028 mm粒級(jí)），它們是由一些難浮選的氧 化礦物包體構(gòu)成的。該工藝已在科夫多爾斯克采選公司技術(shù)研究中 心用回水進(jìn)行過(guò) 半工業(yè)試 驗(yàn)，p2o5的回收率達(dá) 到 69% 70% （對(duì)浮選給料，或者對(duì)原始給礦為 52% 53%）,磷灰石精礦 p2o5含量為38%。這些數(shù)據(jù) 都已列入年處理500萬(wàn)t原料的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的原 始資料中?？品蚨酄査箍说V床的磷灰石-細(xì)晶磷灰石礦石 是另一種原料來(lái)源。在這些礦石中存在著兩種含磷 礦物：含有41% 42% p2。和11 1% 118 f的磷 灰石（氟羥磷灰石）和含有381 5%

26、p2o5、312% f和 11 4% 315% co2的細(xì)晶磷灰石（細(xì)晶氟碳磷灰 石），并且就磷灰石來(lái)說(shuō)它們都是一些次生礦物。就 p2o5的含量來(lái)說(shuō)，磷灰石-細(xì)晶磷灰石礦石可分為 富礦石和貧礦石。富礦石其實(shí)就是磷灰石-細(xì)晶磷 灰石礦石，占礦床 儲(chǔ)量的34% ,平均含 有25%的 p2o5o貧礦石的成分是磷灰石-細(xì)晶磷灰石-水云母礦石，平均含有101 6%的p2 o5。這些礦石有著很高的溶解度和容易泥化的特點(diǎn)，因此需要?jiǎng)?chuàng)造一些特殊的條件以浮選含磷的礦 物。在研究磷灰石-細(xì)晶磷灰石礦石的浮選過(guò)程中 已經(jīng)明確了以下幾個(gè)注意事項(xiàng) ：細(xì)粒分散狀的細(xì)晶磷灰石顆粒，在浮選礦漿中顯示出對(duì)浮選藥劑有著很高的吸附

27、能力；用絮凝劑處理次生礦泥能有助于磷灰石和細(xì)晶 磷灰石顆粒選擇性團(tuán)聚；浮選過(guò)程應(yīng)在弱堿性（ph 8 9）介質(zhì)中進(jìn)行， 使用脂肪酸捕收劑與 ？a?a和 -246藥劑的混 合物作為浮選藥劑。4俄羅斯的磷塊巖礦石在俄羅斯,含磷的礦物肥料工業(yè)不僅野斗拉半回-itlnun弋嶂礦上料作-fmumjn3i 而-cl.tllnn島空i-il ihrttm港海續(xù)i；將前送化強(qiáng)握線(xiàn)圖12分選結(jié)核狀磷塊巖的原則工藝流程島的磷灰石礦床作為礦石原料基地，分布在俄羅斯聯(lián)邦歐洲地區(qū)的30多個(gè)磷塊巖礦床也都有著重要 的實(shí)際意義。這些礦床基本上都是結(jié)核狀磷塊巖和 介殼灰?guī)r磷塊巖。應(yīng)該著重指出的是，由于主要有價(jià)組分的含量不是太高

28、，并且還存在著其它的有價(jià) 礦物（海綠石、白云石、石英）,所以在目前條件下，只 有對(duì)它們實(shí)現(xiàn)綜合利用時(shí) ，才能對(duì)這些礦床進(jìn)行開(kāi) 發(fā)。含磷的礦物肥 料可分為 兩種：從含有38% 39% p2o5的磷灰石精礦中，和從磷酸鹽（p2o5含量 不低于271 5% ）中獲得的高效磷肥，以及最普通的 磷肥）磷酸鈣粉。就解決國(guó)家食品安全問(wèn)題來(lái)說(shuō)，從結(jié)核狀磷塊巖中獲得的磷酸鈣粉起著相當(dāng)重要的作用。其需求 量已達(dá)到每年從 110到260萬(wàn)t（按p2 o5計(jì)）。5結(jié)核狀磷塊巖。？43?1 區(qū)的 ?&校?？礦床、?地區(qū)的 a?a a ?床和a? a 3?地 區(qū) 的a ?3?t床，都屬于俄羅斯用于生產(chǎn)磷酸鈣原 料的主要的

29、結(jié)核狀磷塊巖礦床。不久以前，以這些礦床為基 礎(chǔ)，投產(chǎn)了一家年產(chǎn)470萬(wàn)t（ 100萬(wàn)t p2o5）磷酸鈣粉的大型企業(yè)。但近年來(lái)磷酸鈣粉的 生產(chǎn)實(shí)際上已經(jīng)停止（2000年的p2o5產(chǎn)量為11 28 萬(wàn)t）。結(jié)核狀磷塊巖礦床的特征是p2o5的含量不太高（7% 14%）和可采礦層的厚度小。五氧化二磷 hi ng huuscj all rights reserved, hi甲明露口卜人口式基本上都集中在粗粒級(jí)（結(jié)核）中，這就決定了有可 能通過(guò)洗選和分級(jí)工序分離出+ 01 5 mm粒度的精礦。-01 5+ 0或-1+ 0 mm粒級(jí)送往尾礦場(chǎng)。結(jié) 核狀磷塊巖目前作為生產(chǎn)磷酸鈣粉的原料，在對(duì)粗粒級(jí)洗選精礦干

30、磨后就獲得磷酸鈣粉。由海綠石礦 石中回收到含有19% 23% p2o5的洗選精礦， p2o5的最高回收率為 60% 62%。磷酸鈣粉是一種最普通最實(shí)用又是很有價(jià)值的磷肥，因?yàn)樵谒慕M分中p2 o5是以檸檬酸可溶解的形式存在的。能很好地被植物所吸收，并且還具有長(zhǎng)久的作用效果。磷酸鈣粉能改良酸性的、沼澤地的、生草灰化地的土壤。在施加磷酸鈣粉時(shí)可以 不需再往土壤中施加石灰、過(guò)磷酸鈣和其它磷肥。 磷酸鈣粉在保存期間不易粘結(jié)變質(zhì)，并且又比其它 幾種含磷肥料便宜得多。然而，洗選的磷塊巖精礦不能直接用于生產(chǎn)高 效磷肥，因?yàn)樵谒慕M分中有害雜質(zhì)含量很高，主要 是 fe2o3（達(dá)到 81 5%）和 al2o3

31、（達(dá)到 219%）。因 此,為使結(jié)核狀磷塊巖能用于生產(chǎn)復(fù)合肥料，必須解決它們的更深度選礦的問(wèn)題。因?yàn)槟苡糜谏a(chǎn)復(fù)合和高效肥料的磷酸鹽原料 比較緊缺，所以在過(guò)去很多年間一直都在嘗試從難 選的適于化學(xué)處理的結(jié)核狀磷塊巖產(chǎn)品中生產(chǎn)這些 磷肥。已制定出幾種工藝流程，它們都能確保獲得 適于生產(chǎn)高效和復(fù)合肥料的磷酸鹽精礦。然而由于所述的這些工藝流程都是相當(dāng)復(fù)雜的,所以還沒(méi)有一種工藝流程能得到推廣使用。在當(dāng)前的市場(chǎng)情況下，應(yīng)在原料綜合利用的條 件下探索生產(chǎn)品種更齊全的磷酸鈣粉的可能性。國(guó)立化工礦物原料研究所和研究所,都為俄羅斯歐洲地區(qū)和？?投?？地區(qū)礦床磷塊巖礦石制定了綜合利用工藝流程。在對(duì)上述這些磷塊巖進(jìn)

32、行初選時(shí)，在回收率大約為60%的條件下獲得了含有 19% 22% p2o5的 洗選精礦和含有 5% 8% p2 o5的洗選尾礦。在干 磨以后分離出的洗選精礦就是一種成品）合格的三級(jí)磷酸鈣粉。公司的a ?床目前沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)采和選礦生產(chǎn)。但在成品倉(cāng)庫(kù)里大約存放著50萬(wàn)t磷酸車(chē)粉，企業(yè)可根據(jù)市場(chǎng)需要，隨時(shí)都可以對(duì)它們 進(jìn)行干燥和干磨以后，生產(chǎn)出合乎規(guī)格的磷酸鈣粉。根據(jù)研究結(jié)果并考慮到a ?司的實(shí)際條件，提出了一種處理歐洲地區(qū)礦床的結(jié)核狀磷 塊巖的新工藝按這一工藝進(jìn)行處理時(shí)可獲得下列二旺回幾種產(chǎn)品：含有 22% 24% p2 o5 （ 32% 34% 產(chǎn)率）的粗 粒狀磷塊巖（-70+ 10 mm級(jí)別）。

33、就其品位來(lái)說(shuō)， 它是 a ? 用于生產(chǎn)黃磷的傳統(tǒng)的哈薩克斯坦 原料的一種很實(shí)際的代用品。含有 24% 25% p2 o5 和 5% 6% fe2。（ 40% 45%產(chǎn)率）的中等粒度磷塊巖 （-10+ 1（01 5） mm 級(jí)別）。磨細(xì)后這種物料可用于本公司下屬部門(mén)生 產(chǎn)高效和復(fù)合肥料。細(xì)粒磷塊巖（-1（01 5） + 0 mm級(jí)另1j）產(chǎn)品（產(chǎn) 率可達(dá)到30%）的特 點(diǎn)是，p2 o含量比 較低（12% 14%）、氧化鐵（高于12%）和氧化鈣（4% 5%） 的含量都比較高。生產(chǎn)品的組成中，除了細(xì)粒的磷酸鹽連生體以外，還進(jìn)入了一種含鉀的礦物）海綠石，可利用這種磷酸鹽）海綠石產(chǎn)品作為一種 最簡(jiǎn)單的磷

34、-鉀復(fù)合肥料。在開(kāi)采和分選結(jié)核狀磷塊巖時(shí)產(chǎn)出了一些尾 礦）石英-海綠石礦砂和含海綠石的尾砂。在這 些尾礦中海綠石的含量為65% 75%。在它的組成中含有一些有價(jià)元素（例如鉀和鎂等），以及微量 元素，因此應(yīng)將它們看作是制取無(wú)氯的鉀肥和磷肥 的原料組分之一。制定了磁選回收海綠石的工藝，以獲取不同用途的含有5% 6% k2 o的精礦，特別是用于制取無(wú) 氯的簡(jiǎn)單鉀肥、磷-鉀肥和有機(jī)的磷-鉀肥、長(zhǎng)效的 土壤改良劑、顏料、重金屬吸附劑等。最后還應(yīng)指出，所述的這幾種關(guān)于綜合利用結(jié) 核狀磷塊巖的工藝方案 ，都能在 ？?投?？化工 廠(chǎng)中得到實(shí)施。6 介殼石灰?guī)r磷塊巖?o2步?o?含磷塊巖礦區(qū)的介殼石灰?guī)r磷塊 巖

35、，是俄羅斯主要的磷酸鹽原料基地之一。在它們 之中最大的是o? o?a?礦床，這個(gè)礦床已由磷塊巖公司成功地開(kāi)采很多年了，以生產(chǎn)出含有 28%p2o5的磷酸鹽精礦。介殼石灰?guī)r磷塊巖屬于貧的含磷礦石。它們含 有（） : 6 7 p2。5、89 cao、0l 2 2 mgo、1 21 5 fe2o3和01 5 016 fo該礦石大致的 礦物組成如 下：19%磷塊巖、6%白云石、73%石英和長(zhǎng)石、2%氫 氧化鐵、海綠石、水云母和片巖。磷塊巖、白云石和石英都具有工業(yè)意義。其特點(diǎn)是礦物粗粒浸染、 沒(méi) 有黏土質(zhì)組分、磷酸鹽和石英顆粒的獨(dú)立性以及很 大的物理化學(xué)性質(zhì)差別。所有這些就決定了 ，采用幾種簡(jiǎn)單的工藝流

36、程就能使礦石達(dá)到相當(dāng)有效的分 選。這些工藝流程包括預(yù)先篩分含白云石的組分與 隨后浮選磷酸鹽。使用粗塔爾油與煤油的混合物作 為捕收劑，用水玻璃作為石英的抑制劑，用碳酸鈉作 為介質(zhì)調(diào)整劑。在最佳的條件下 （礦石粒度-3 mm 和預(yù)先脫除-20 lm礦泥），獲得了含有271 5% 28% p2o5的浮選精礦，回收率大約為80% 。道路值上i-3-h 加 iei送去生聲磷-白i云石虻料-5(ji+3mjn生產(chǎn)騎4白云 石肥料白云石礦砂粉狀石菜圖13金吉謝普礦床磷塊巖礦石綜合利用的原則工藝流程金吉朗i普（o? o?）礦冰磷塊巖礦石是由磷 塊巖公司進(jìn)行開(kāi)采和分選的。這個(gè)企業(yè)于1963年投產(chǎn)，生產(chǎn)含有28%

37、 p2o5的磷酸鈣粉，再將它們送 到化工廠(chǎng)進(jìn)行處理，以生產(chǎn)重過(guò)磷酸鈣。采選公司 的設(shè)計(jì)年生產(chǎn) 能力為700萬(wàn)t礦石。在最近十 年 間，由于磷酸鈣粉缺少外部銷(xiāo)路，因此采選公司有一 半的生產(chǎn)能力已經(jīng)停產(chǎn)，而所有產(chǎn)出的磷酸鈣粉都 在國(guó)內(nèi)消費(fèi)，用于生產(chǎn)復(fù)合肥料。所以在 2000年以 后,企業(yè)每年大約只處理250萬(wàn)t含有618% p205的礦石和生產(chǎn)38萬(wàn)t磷酸鈣粉。精礦 p2o5回收率 平均為731 1%。按照該采選公司的設(shè)計(jì)能力，可以獲得以下幾 種尾礦物料：白云化砂巖（+ 50 mm粒級(jí)）12萬(wàn)t、白云化砂 巖（-50+ 3 mm粒級(jí)）24萬(wàn)t和細(xì)粒石英砂巖 （浮 選尾礦）400萬(wàn)to研究結(jié)果表明，

38、白云化砂巖能用于生產(chǎn)低標(biāo)號(hào) 的重質(zhì)混凝土，能用于采礦場(chǎng)修建汽車(chē)道路，用于生 產(chǎn)鎂-俊-磷酸鹽肥料和作為肥料用于中和酸性土 壤。由金吉謝普礦石獲得的白云化選礦尾礦的化學(xué) -礦物分析結(jié)果表明，它們乃是一些含鎂、口含鈣的天 然肥料。業(yè)已查明，將磷塊巖公司的磷酸鈣粉與白云化 砂巖按不同比例混合后，可以獲得各種成分的含磷 的白云石肥料?？偭砍^(guò)1億t的浮選尾礦，主要是石英（93% 97%）、磷酸鹽介 殼（11 5% p2o5）、白云石、海綠 石、黏土礦物等組分的包體。與專(zhuān)門(mén)采砂場(chǎng)采出的 砂石不同，上述這種物料有著比較干凈的表面和相 對(duì)穩(wěn)定的顆粒組成。但其缺點(diǎn)是細(xì)晶粒度、堿金屬和堿土金屬氧化物、磷和黏土組

39、分的含量都比較高。由上述情況可以得出，石英尾礦經(jīng)初步分選以 后可以用作生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玻璃砂和型砂、石英磨料、硅酸鹽塊料、玻璃纖維、玻璃鋼等材料的原料。在自然狀 態(tài)下，也就是沒(méi)經(jīng)過(guò)初步分選的情況下，石英質(zhì)尾礦可用于生產(chǎn)各種建筑材料。眾所周知，很多玻璃工廠(chǎng)目前對(duì)石英砂質(zhì)量提 出的主要要求是其中的二氧化硅和鐵的含量。提出的一種對(duì)石英尾礦進(jìn)行脫水的工藝流程，包括用泡沫浮選法從脫泥后的浮選尾礦中再回收磷 酸鹽。槽內(nèi)產(chǎn)品二段分級(jí) ；礦砂部分在固 液比為1b1的條件下在攪拌槽中對(duì)它們強(qiáng)烈擦洗后進(jìn)行磁 選。在半工業(yè)試驗(yàn)條件下，采用這一工藝進(jìn)行試驗(yàn) 時(shí)，獲得了 sio2含量高于99%、fe2o3含量低于 01 03%

40、的玻璃砂。另外也還明確，脫泥產(chǎn)品（-01 1mm級(jí)別）在日用化學(xué)工業(yè)中可用作生產(chǎn)清洗劑和 洗滌劑的填料。用于鑄造工業(yè)的 高透氣性型砂是短缺產(chǎn)品之 一?，F(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)是限制型砂組分中的礦物組成，其中的堿金屬和堿土金屬氧化物的含量不應(yīng)高于 01 4%。已制定出一種生產(chǎn)型砂的工藝流程，它包括了用泡沫浮選法從脫泥后的尾礦中除去磷酸鹽、白云石和石灰石，隨后再進(jìn)行處理，以使產(chǎn)品達(dá)到所需 的要求。制取型砂的工藝已進(jìn)行過(guò)半工業(yè)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié) 果表明，經(jīng)分選過(guò)的型砂，就其工藝性能來(lái)說(shuō)完全能 適用于鑄鐵和鑄鋼生產(chǎn)。根據(jù)研究結(jié)果，國(guó)家儲(chǔ)量委員會(huì)已確認(rèn)金吉謝 普礦床的石英砂儲(chǔ)量，可以作為生產(chǎn)玻璃、 磨料、硅 酸鹽制品、造型材料的原料、以及用于建筑工程部 門(mén)。計(jì)算表明，從1 t礦石中可以獲得