碳酸盐及硅酸盐脉石有效抑制剂-S711 | ![]() |
S711是以工业萘为原料,经过与浓硫酸磺化再与甲醛缩合而得的浮选抑制剂,其产品由化工部化工矿山设计研究院研究。对碳酸盐及硅酸盐脉石有很好的抑制作用。
磺化是萘与浓硫酸在一定温度下脱水产生萘磺酸的过程,其主要反应式如下:
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缩合是萘磺酸与甲醛在酸性介质中脱水生成缩合物,其反应式如下:
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S711是一种黑色固体物,具有挤压不变形的特点,便于运输。可以用高强度复合塑料袋包装。加温易溶解于水中。
在分选矿石的选矿过程中,大部分矿石都有不同程度的碳酸盐或硅酸盐脉石需要从尾矿中清除,以达到分选的目的,S711是浮选过程中碳酸盐或硅酸盐脉石的有效抑制剂。同时还具有一定的起泡性能。采用S711分选我国胶磷矿的碳酸盐或硅酸盐脉石获得了较好的效果。
胶磷矿选矿是世界上选矿的一大难题。因为胶磷矿与脉石碳酸盐或硅酸盐有相近的可浮性,分选非常困难。我国胶磷矿选矿研究工作达30年之久,正常商业化生产也是近几年的事。以前由于没有探讨适合分选胶磷矿与碳酸盐及硅酸盐脉石的分离药剂,使我国占全国80%磷矿贮量的胶磷矿难于回收利用。发明S711以后,才使我国胶磷矿选矿有突破性进展。湖北胡集矿区建成了一个150万t/a的大型选矿厂。同时利用胶磷矿精矿粉湿法生产磷酸和生产重钙二次矿源也获得了成功。据报道我国最大的年产20万t磷酸和50万t重钙生产厂,1997年已经建成投产。
1 使用S711分选胶磷矿的研究 1.1 矿石性质胡集矿区胶磷矿石(以下简称原矿)形成于元古代震旦系,为浅海相沉积硅钙质磷块岩,属于中低品位矿石。原矿的矿物组成是:胶磷矿占31%、氟磷灰石占13%、白云石为17%、方解石5%、石英(玉髓)为30%、其他4%。原矿构造以条带状、层状、砂岩状为主。胶磷矿主要呈粒屑状和胶泥状两种。氟磷灰石呈粒状、不等粒状、针柱状、自形晶与半自形晶结构。石英(玉髓)呈团块或粗粒状结构。
多元素分析结果为:P2O518.28%、MgO4.43%、Fe2O30.99%、Al2O30.77%、SiQ229.91%、CaO 31.33%、CO210.73%、F1.69%等。
1.2 试验及生产工艺流程试验及生产工艺流程, 除破碎、磨矿有所不同外,浮选工艺流程完全是一样的,都是一次粗选、二次精选、一次再选工艺流程。工业化生产时,破碎是采用三段一闭路,磨矿采用二段闭路流程。磨矿细度-0.075mm占92%左右。选矿流程见图 1。
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图 1 选矿工艺流程 |
试验及工业生产使用的药剂及耗量为:Na2CO3 6kg/t、水玻璃lkg/t、S711 1.5kg/t、氧化石腊皂1.2kg/t。从小试验、半工业性试验到工业化生产,其药剂耗量变化很小。若原矿P2O5含量较髙,药剂耗量还有所降低。
1.3 试验及工业化生产工艺技术指标(1) 试验室试验。当原矿含P2O5 17.87%、MgO 4.70%时,可获得磷精矿含P2O5 35.32%、MgO1.24%, 回收率为88.42%的指标。扩大连续性试验时,原矿含P2O518.28%、MgO4.43%, 可获得磷精矿含P2O534.20%、MgO 1.7%, 回收率为86.11%的指标。
(2) 50t/d半工业性试验。当原矿含P2O5 18.12%、MgO4.22%, 可获得磷精矿含P2O5 33.30%、MgO1.68%, 回收率为84.86%的选别指标。
(3) 工业化生产。当入选原矿含P2O5 17.26%、MgO 4.71%时,可获得磷精矿含P2O534.63%、MgO 1.68%, 回收率达79.00%的生产指标。
此外,采用S711选别王集胶磷矿及宜昌、大茅、昆阳等磷矿均取得了优异的选别指标。
1.4 污水的处理S711为黑色,选矿排出的废水颜色也呈黑色,达不到工业废水排放标准,但是经过自然沉降-生化处理工艺流程可以达到排放标准。其工艺流程见图 2。
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图 2 自然沉降-生化处理工艺流程 |
尾水处理采用回水、尾矿库沉降-生化处理工艺,即利用人工变异的假单孢, 属短杆类菌微生物作菌种,在现场驯化培育。经生化处理后的水质清澈透明,排出的水质指标:SS为微;COO < 100 mg/L, 去除率为70%左右;BOD < 5 mg/L, 去除率为95%以上;S711 < 15mg/L,去除率90%以上; pH < 8.5。完全符合排放标准。
2 结束语使用S711作为胶磷矿选矿抑制剂,可除去碳酸盐及硅酸盐脉石,提高了磷精矿质量, 满足了我国生产高效磷肥的要求。同时增加了P2O5回收率,也提高了胶磷矿选矿的经济效益。并为我国占80%磷矿贮量的胶磷矿开发利用创造了良好的条件。