磷矿是磷酸盐类矿物的总称,矿物种类有很多,其中磷灰石和胶磷矿较为常见,也是获取磷的主要矿物资源。无论是那种类型选矿时,几乎遵循破碎-磨矿-选别-脱水几个环节,偶尔因矿物含泥量大,可在选别前先进行擦洗脱泥。下面我们一起来了解各环节中遴矿所需选矿设备吧!
各类型的磷矿石硬度均较低,为易碎(至中等)型矿物,因此在破碎作业环节,常采用两段闭路或两段开路磨矿流程。以两段闭路流程为例,原矿经由给料机给入一段破碎机进行粗碎,碎后产物给入振动筛分机进行筛分,筛上物返回一段破碎再碎,筛下物给入二段破碎机进行细碎,同样碎后产物给入筛分机进行筛分,筛上物返回二段破碎,而筛下物由运料车给入储料仓保存等到后续作业。该环节所需设备有:给料机、破碎机、筛分机、运输机等。
给料机:槽式给料机、电磁振动给料机、槽式给料机
破碎机:颚式破碎机,作一段粗碎作业;锤式破碎机作二段细碎作业
振动筛:直线振动筛、圆振动筛
运输机:皮带运输机
由于磷矿石可磨性较好,因此常采用一段磨矿流程,少部分需采用两段一闭路磨矿流程,以一段磨矿为例,矿物由储料仓给入给料装置,然后送入球磨机中进行磨矿,磨后产物给入分级设备进行分级,溢流返回球磨机再磨,底流则准备进入选别阶段。该环节所需设备主要为球磨机、分级机,辅助设备为给料机。
球磨机:格子型球磨机作粗磨,常用于两段磨矿中的一段祖业;溢流型球磨机主要做细磨可在一段闭路磨矿作业中进行磨矿,还可用于两段磨矿作业中二段细磨,棒磨机,常用于两段磨矿作业中的一段粗磨。
分级机:水力旋流器(组),常与格子型球磨机搭配使用;螺旋分级机,常与溢流型球磨机搭配使用。
给料装置:给料小车、鼓型给料器、联合给料器 。
磷矿擦洗多是针对风化程度高且含泥量大的矿物,经过水洗、脱除矿泥、筛分分级工序即可获得高品质磷精矿,此工艺简单,不消耗药剂,不污染环境。该环节可用设备有旋流器、擦洗机、筛分机等。
旋流器:旋流器或旋流器组。
擦洗机:有槽式擦洗机和搅拌擦洗机两种选择。 筛分机:直线振动筛不仅可用于筛分,还可用于脱水脱泥作业。
根据磷矿矿石性质的不同,其选矿方法可有浮选法、重选法、磁选法、焙烧法、酸浸出法等。 浮选方法及设备浮选是磷矿石常用的方法,根据矿物性质的不同,可有正浮选、反浮选、正反浮选、反正浮选和双反浮选等流程,以反浮选为例,常以硫酸或磷酸作为抑制剂和调整剂,然后在弱酸性条件下,用脂肪酸做阴离子捕收剂富集磷矿石,获得磷精矿。该环节可用设备有机械搅拌式浮选机、充气搅拌式浮选机和辅助设备搅拌槽。
机械搅拌式浮选机:有SF型浮选机、JJF型浮选机、BF型浮选机。
充气搅拌式浮选机:XCF型浮选机、KYF型浮选机及两机联合机组。
搅拌槽:有药剂搅拌槽、高效搅拌槽。
重选主要是利用磷矿与脉石矿物间的密度差进行分选的,多适于钙质型和硅钙型磷矿石的选别,但该方法选别效率不明显,若只作为浮选后期的辅助流程,则能获得更好的磷精矿。可用的重选方法有跳汰法、溜槽法和摇床法,其设备分别是跳汰机、螺旋溜槽和摇床。
跳汰机:适于处理粗粒磷矿石,其处理粒度范围是30(20)~0.5mm。
螺旋溜槽:适于处理微细粒磷矿石,可处理粒度范围是0.1~0.37mm。
摇床:适于处理较细粒的磷矿石,可处理粒度范围是2~0.037mm。
磁选通常仅作为磷矿辅助选别用,作业时,可在矿物表面添加磁选矿粉和油酸钠,使它们共 同作用形成磁涂层,利用磁选机在使用磷酸氢二钾抑制磷灰石吸附磁选矿粉的情况 下,采用磁选脱除脉石矿物,再用水璃抑制硅酸盐获得磷精矿,然后再进行浮选进一步提纯。该环节所需的磁选设备以高梯度磁选机或强磁选机为主。
焙烧法多用于碳酸盐含量高、硅含量低的磷矿石,通过焙烧,使磷矿中所含的碳酸盐杂质分解,然后再进行擦洗除杂,获得磷精矿。但该方法对矿物中SiO2的含量有要求,需低于5%。该环节所需主要设备为焙烧炉。
针对一些于嵌布粒度极细的碳酸盐类矿物,可采用酸浸法进行选别,有强酸法和弱酸法两种,但过程中强酸会溶解部分有用矿物,降低精矿回收率;而弱酸会大大增加酸的消耗,增加成本。
除上述方法外,还有一些新型选磷工艺,如微生物法、热绿化法、干式电选法、磁盖罩法、选择性絮凝法等,每种选矿工艺所需磷矿选矿设备均不相同,若想获得理想的磷精矿品位,需进行选矿试验分析,设计适合的磷矿选矿工艺及成套设备。