硅钙质胶磷矿无尾选矿技术研究
磷矿作为一种不可再生资源，经过大量的开发利用后，富矿濒临枯竭，磷尾矿是磷矿采选后的产物，常常作为固体废弃物大量堆存，不仅造成钙、镁、磷等有用资源的流失，而且占用土地，对生态环境造成极大危害。因此，对中低品位胶磷矿的开采利用，以及减少磷尾矿的产生堆存，是势在必行的重点问题。本文以无尾选矿的角度，采用浮化耦合的方法，对硅钙质胶磷矿进行脱镁提磷处理，尾矿分解液与脱镁液通过沉淀法实现钙、镁、磷的回收利用。主要研究结果如下： （1）通过对湖北某地磷矿采用XRF、XRD、SEM等化学手段进行工艺矿物学分析，结果表明该磷矿P2O5品位为15.5%，MgO含量为6.39%，SiO2含量为26.4%，属于低品位硅钙质胶磷矿，主要的含磷矿物为氟磷灰石，主要的脉石矿物为石英、白云石和方解石。 （2）对磷矿进行单因素条件试验，确定了最佳药剂制度和“一粗两精一扫”的单一正浮选工艺流程，并进行开路和闭路浮选试验，得到了精矿P2O5品位为29.05%，回收率为87.50%，尾矿P2O5品位为3.41%的良好浮选指标。 （3）采用单一正浮选工艺得到的精矿，MgO含量较高，为进一步降低MgO的含量，同时解决尾矿过多的问题，采用正粗选耦合化学脱镁工艺，并将尾矿用盐酸分解，得到的分解液参与脱镁过程。对50g正选粗精矿进行化学脱镁单因素试验，并设计四因素四水平的正交试验加以优化，结果表明反应温度为30℃，反应时间1h，液固比4.0，盐酸添加量32mL时脱镁效果最佳，可得精矿P2O5品位为30.12%，回收率为81.35%，MgO含量为1.45%的良好指标。 （4）脱镁产生的脱镁液中含有大量钙、镁、磷离子，与磷石膏联合，经过碳化、转晶、净化、析钙、析磷、浓缩、析镁等实验可产生轻质碳酸钙、二水石膏、磷酸镁铵、氯化铵和碳酸镁固体产品。以实验室小试数据作为指导，将鄂中生态股份有限公司提供的磷尾矿与磷石膏联合处理，小试中的脱镁液以返酸代替，得到轻质碳酸钙中CaO含量为55.6%，二水硫酸钙中CaO含量为23.38%，氮镁磷肥中N含量为6.83%、MgO含量为10.2%、P2O5含量为24.5%，氯化铵中N含量为23.76%，碳酸镁中MgO含量为30.04%，且处理1吨磷尾矿可产生1688.8元的利润，能在工业上应用。
硅钙质胶磷矿;浮游选矿;化学选矿;工艺矿物学
武汉工程大学
硕士
环境工程
潘志权
2022
中文
TD97
2022-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）