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贵州中低品位磷矿石主要是白云质沉积型磷块岩，这种磷块岩基本上是碳酸盐-胶磷矿的复合体，杂质主要有白云石、方解石等，在这些杂质中，碳酸盐矿物是磷酸生产中最难处理的。碳酸盐增加，硫酸用量随之增加，碳酸盐中包含有相当数量的以白云石形式存在的MgO，它形成的凝胶对磷酸的过滤速度和处理能力有负面影响，在酸化过程中，会使大量的可溶于水的P2O5损失掉；另外镁含量较高使磷酸粘性增加，而使泵送的成本上升，并会影响某些特级磷酸盐的生产[1]。
白云质沉积型磷块岩反浮选工艺中存在的关键问题之一就是要找到合适的胶磷矿抑制剂和白云石捕收剂，本研究主要采用纯矿物浮选试验方法，探索合适的药剂种类及用量，为有效处理贵州地区海相沉积型磷矿石提供依据。
一、试验矿样、试验药剂和试验方法
（一）试验矿样
胶磷矿纯矿物取自贵州典型磷矿区的三个采样点，白云石纯矿物也同样取自贵州典型磷矿区。
XRD分析结果表明：试验所用的三种胶磷矿主要为氟磷灰石的集合体，纯度达到87.83％以上，其中1#胶磷矿纯度约为87.83％，2#胶磷矿纯度约为95.82％，3#胶磷矿纯度大于90％，还含有少量蒙脱石、伊利石、石英、高岭土及黄铁矿等脉石矿物；试验所用的白云石纯度也较高，大于90％，另外还含有少量石英、玉髓等伴生矿物。
（二）试验药剂
试验采用的抑制剂有三种，H2SO4、H3PO4均为分析纯，WSP是自配药剂；捕收剂采用NS，为自配药剂；单矿物浮选均采用一次蒸馏水。
（三）试验方法
纯矿物浮选试验在40mL挂槽式浮选机内进行，试验矿样每次用量为1.5g，抑制剂和捕收剂作用时间均为1min，浮选时间5min。浮选结束后，将上浮物收集过滤，并称质量，计算上浮率。
二、试验结果与分析
（一）不同pH值对浮选的影响
采用H2SO4和Na2CO3调节矿浆pH值，在固定添加200mg／L捕收剂NS的条件下，pH值对白云石和胶磷矿纯矿物浮选的影响如图1所示。随着pH的不断提高，三种胶磷矿的上浮率也逐渐增加，但在碱性环境下，胶磷矿的可浮性提高，而白云石可浮性略有下降，这对胶磷矿与白云石的分选不利；在酸性环境下，白云石的可浮性随着pH的提高而增加的幅度较大，pH从4增加到6时，白云石的上浮率从75.31％增加到87.31％。当pH值为4时，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为23.00％、13.67％及21.67％，白云石和2#胶磷矿的最大上浮率差异为61.64％；pH值为6时，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为18.33％、23.00％及27.00％，白云石和1#胶磷矿的上浮率差异可达到68.98％。
采用H3PO4和Na2CO3调节矿浆pH值，在固定添加200 mg／L捕收剂NS的条件下，pH值对白云石和胶磷矿纯矿物浮选的影响如图2所示。pH值为4时，白云石的上浮率为75.31％，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为23.33％、24.67％及16.67％，白云石和3#胶磷矿的上浮率差异可达到58．64％；pH值为6时，白云石的上浮率为88.27％，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为24.67％、22.67％及24．00％，白云石和2#胶磷矿的上浮率差异可达到65．60％。
采用WSP和Na2CO3调节矿浆pH值，在固定添加200 mg／L捕收剂NS的条件下，pH值对白云石和胶磷矿纯矿物浮选的影响如图3所示。pH值为4时，白云石的上浮率为78.31％，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为24.67％、15.33％和26.67％，白云石和2#胶磷矿的上浮率差异可达到62.98％；pH值为6时，白云石的上浮率为89.21％，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的上浮率分别为18.67％、20.00％及17.33％，白云石和3#胶磷矿的上浮率差异可达到71.88％。
从图1、图2、图3中可以看出，在胶磷矿与白云石体系中，pH值对矿物的可浮性有很大的影响。在碱性介质中，由于可浮性差异不大，对胶磷矿与白云石的分选不利；在酸性介质中，白云石的可浮性随着pH的提高而增加的幅度较大，胶磷矿与白云石分离的最佳pH范围是4～6，这可能是由于磷灰石溶解过程中钙离子浓度较小，使捕收剂较大程度作用在白云石表面上。
2.2 不同抑制剂对浮选的影响
胶磷矿与白云石之间的浮选分离，抑制剂的选择很重要，一般磷酸盐类矿物抑制剂以H2S04和H3P04较为常用。本研究主要考察H2S04、H3P04及WSP三种抑制剂及其用量对白云石和胶磷矿纯矿物浮选的影响。
2.2.1 H2SO4用量对浮选的影响
采用H2SO4作抑制剂，考察H2SO4用量对胶磷矿和白云石浮选分离的影响，结果见图4。
由图4看出，当H2SO4用量在200～400 mg／L之间时，抑制效果较好，对于自云石来说，当H2SO4用量为100～200 mg／L时，白云石上浮率在76.18％～80.13％之间，其中2#胶磷矿与白云石的上浮率之差在67.51％～69.46％之间，胶磷矿与白云石分离效果较好。
2.2.2 H3PO4用量对浮选的影响
采用H3PO4作抑制剂，考察H3PO4用量对胶磷矿和白云石浮选分离的影响，结果见图5。
由图6可看出，WSP用量的增加对胶磷矿的抑制作用有所降低，但是对白云石的上浮很有效果，当WSP用量在1.67～3.33 mg／L时，2#胶磷矿与白云石的上浮率差异为68.88％～71.01％，说明在此条件下胶磷矿和白云石分离效果较好。
从不同的抑制剂对胶磷矿和白云石浮选的作用效果可以看出，三种抑制剂都是分离胶磷矿与白云石的有效药剂，使用H2SO4时，对胶磷矿的抑制效果较好，但白云石的最佳上浮率没有使用H3PO4好；使用H3PO4时，对于胶磷矿的抑制和白云石的上浮效果都不错，不过用量要比H2SO4的大；在WSP用量为1．67～3．33 mg／L的范围内，可以较好实现胶磷矿与白云石的分离。
2.3 捕收剂用量对浮选的影响
在pH值试验和抑制剂选择和用量试验后，使用WSP作为抑制剂，固定用量为3.33 mg／L，考察捕收剂NS用量对浮选的影响，试验结果见图7。由图7看出，捕收剂用量从200 mg／L增加到400 mg／L时，2#胶磷矿的上浮率从15.33％增加到18．67％，白云石的上浮率从83.19％增加到88.79％，说明捕收剂用量的增加对胶磷矿浮选没有多大影响，而白云石的上浮率逐渐提高，在捕收剂用量为400 mg／L时，上浮率最大差异达到70.12％，在此条件下，胶磷矿与白云石的分离效果最好。
3 结语
a．对于白云质沉积型磷块岩，反浮选是脱除碳酸盐型脉石矿物的有效手段，选择合适的捕收剂和抑制剂可有效实现胶磷矿与白云石的分离。
b．纯矿物浮选试验结果表明，WSP是一种有效的胶磷矿抑制剂，NS是一种良好的碳酸盐类矿物捕收剂，当WSP用量在1．67～3．33 mg／L的范围内，NS用量为400 mg／L时，胶磷矿与白云石的分离效果较好。
c．对采自贵州典型磷矿区不同采样点的胶磷矿来说，三个不同产地的胶磷矿的可浮性差异不大，说明本试验研究结果对贵州地区海相沉积型磷矿石的选矿开发利用具有普遍适应性。
(关键字：白云石 胶磷矿)
