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美国佛罗里达中部洛内索姆磷矿选矿技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-08-09  来源:中南选矿网  作者:小伍  浏览次数:1327
 
 
 
 
 
核心提示:佛罗里达是美国最大的磷矿产地,也是世界上最大的磷矿产区。可采储量达26亿吨,约占其总储量的46%。1982年的磷矿产量达2806.1万吨

佛罗里达是美国最大的磷矿产地,也是世界上最大的磷矿产区。可采储量达26亿吨,约占其总储量的46%。1982年的磷矿产量达2806.1万吨,分别占美国和世界总产量的75%和23%。
该地区的磷矿开采主要集中在中部和北部地区,仅波克(Polk)县和希尔斯巴勒(Hillsborough)县的磷矿产量就占佛罗里达总产量的90%。现有11家公司开采中部的磷矿、一家公司开采北部的磷矿。目前,该地区有选矿厂达24家之多。
佛罗里达磷矿床形成于始新世到中新世时期,分布范围北起该州之边界、南逾半岛之半。因长期暴露而受风化作用的影响,具有重要经济价值的矿床,主要赋存于北部霍桑(Haethorn)组上部和中部博恩伐利(Bove Valley)的下部。在岩性学上这两层矿很相似,都是由各约占三分之一的砂、粘土和呈细粒或卵石状的磷酸盐组成。
佛罗里达磷矿矿床类型有:陆地砾状磷块岩、软质和硬质磷块岩、河底砾状磷块岩、铝磷酸盐、霍桑层含磷白云岩等六种,它们之间的差异主要由于原生矿的风化和(或)沉积所致。目前佛罗里达磷矿的整个产量,实际上来自陆地砾状磷块岩的开采。
陆地砾状磷块岩矿石,质地松软,呈圆卵状,粒度自25.4毫米到0.044毫米不等,颜色为灰、黄、褐绿及黑色等。矿物组成为:磷酸盐30~60%、石英砂12~25%、粘土15~40%。
佛罗里达地区各选矿厂采用的采、选工艺大体相同,可概括为洗矿、选别和粘土(尾矿)处理三大作业。具体过程如下:用索斗铲先剥离表土,将采出矿石卸入淘洗坑内,用水枪冲洗成矿浆,经泵输送么洗矿厂。洗矿厂设有固定筛、槽式洗矿机振动筛和锤式破碎机等设軠。矿石经筛分、洗矿和分级可行到约占原矿量30~50%的+14目(或+20目)的砾状磷矿产品(该产品含P2O530~35%、MgO0.0~1%、Fe+Al2~3%)。小于14目(或小于20目)的筛下产品经水力旋流器分级,分出的-150目矿泥(含P2O55~15%)排入沉淀池;而-14(或-20)~+150目的底流,即作为浮选作业的入料,这种入料再按粗、细粒级分别进行“正—反浮选”(即先以阴离子捕收剂反浮选除去粗精矿中残留的硅质物),得粗粒和细粒磷精矿。这部分浮选精矿约含P2O531~33%、MgO0.0~0.5%、有机质0.1~5%、Fe+Al2~3%。所用浮选药剂的种类,通常为苛性钠、氨(液态)、硫酸、脂肪酸、胺盐和煤油,用量因选矿厂不同而异。现以洛内索姆选矿厂为例,说明佛罗里达磷矿以常规的阴—阳离子正—反浮选法选别的概况。
洛内索姆选矿厂建于1977年,设计能力为年处理原矿石249.5~272.2万吨,年产浮选精矿136~154万吨。
该矿于1913年即开始开采,矿区位于佛罗里达希尔斯巴勒县东南角,距坦伯(TamPa)约25公里,磷矿石储量5000万吨,平均含P2O5接近32%。
该矿矿物组成为磷酸盐、石英砂和磷酸盐化粘土,比例各约占三分之一。主要化学组分为:P2O59.1%,MgO0.1%,其余为硅质物等。
洛内索姆选矿厂的主要工艺过程,描述如下:
经由34米3的索斗铲采出的矿石,,先制备成矿浆,继而通过长2286米的管道输送到筛分站。+75毫米物料废弃;-75毫米+19毫米的物料则经破碎,并与粒度为-10毫米的矿浆混合。混合后的-19毫米的料浆再经另一长为610米的管道送往ф600毫米的水力旋流器,在这里除去磷酸盐化粘土、并将其送到尾矿堆存区。去除粘土后的、浓度为70%的水力旋流器底流,直接卸在运输皮带土而送往选矿厂。
在选矿厂中,对脱泥的物料于洗涤器里进行洗涤、擦洗和筛分,即生产出部分+16目的最终卵状产品(或称筛分精矿)。-16目的物料即为浮选作业入料。(这部分入料或先行分级后进行粗、细粒级分别浮选,或混合浮选)。送到浮选后的入料先以ф610毫米的水力旋流器浓缩到75%的浓度,然后以阴离子捕收剂选别,得泡沫产品(即粗精矿);对此粗精矿再经水力旋流器脱水、硫酸擦洗和新鲜水洗涤后,以阳离子捕收剂进行精选,得槽内产品,即为最终磷精矿。最终磷精矿经干燥到2%水分,即为成品。在选别过程中得到的尾矿,与粘土废弃物混合后,经自然滤水,然后以采出的废石覆盖,最终形成一稳定的再生地表。
选矿厂浮选系统:正浮选4列,每列四槽:反浮选4列,每列2槽。每槽容积14米3。浮选机型号为维姆科(Wemco)型。浮选药剂用量为(公斤/吨给料):脂肪酸1.0、胺盐0.2、硫酸0.6、燃料油0.6。
按照下图所示的洗选原则工艺流程,得筛分精矿(即砾状产品)含P2O531.9~33.74%,综合精矿中MgO含量0.3%。尾矿含P2O50.9~1.4%。精矿总回收率75~85%。
佛罗里达磷矿洗选原则工艺流程图

 
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