介绍
贵州中低品位磷矿主要为白云质沉积磷矿，基本为碳酸盐-胶磷矿复合体。在这些杂质中，碳酸盐矿物是磷酸生产中最难处理的。随着碳酸盐的增加，硫酸的量增加。碳酸盐含有大量以白云石形式存在的MgO，其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，会损失大量的水溶性P2O5。此外，较高的镁含量会增加磷酸的粘度，从而增加泵送成本，影响某些特殊磷酸盐的生产[1]。
白云质沉积磷矿反浮选过程中的关键问题之一是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和用量，为有效处理贵州海相沉积磷矿提供依据。
一、试验矿样、试验试剂和试验方法
(1)测试矿石样品
纯胶磷矿矿物取自贵州典型磷矿区的三个采样点，纯白云石矿物也取自贵州典型磷矿区。
XRD分析结果表明，实验所用的三种胶磷矿主要为氟磷灰石的集合体，其纯度均在87.83%以上，其中1#胶磷矿的纯度约为87.83%，2#胶磷矿的纯度约为95.82%，3#胶磷矿的纯度在90%以上，还含有少量的蒙脱石、伊利石、应时、高岭土和黄铁矿等脉石矿物。试验中使用的白云石纯度也很高，90%以上，还含有少量的应时、玉髓等伴生矿物。
(2)测试试剂
试验中使用了三种抑制剂，H2SO4和H3PO4为分析纯，WSP为自制。捕收剂为NS，为自制药剂；单矿物浮选采用一次蒸馏水。
(3)测试方法
纯矿物浮选试验在40mL挂槽浮选机中进行，每次试验矿样用量1.5g，抑制剂和捕收剂作用时间1min，浮选时间5min。浮选后，收集并过滤漂浮物，称量质量，计算漂浮率。
二、测试结果及分析
(a)不同pH值对浮选的影响
H2SO4和Na2CO3用于调节纸浆的pH值。在添加200 mg/L捕收剂NS的条件下，pH值对纯矿物白云石和胶磷矿浮选的影响如图1所示。随着pH值的增加，三种胶磷矿的浮选率逐渐增加，但在碱性环境下，胶磷矿的可浮性增加，而白云石的可浮性略有下降，这不利于胶磷矿和白云石的分离。在酸性环境中，白云石的可浮性随pH的增加而大大增加，当pH从4增加到6时，白云石的浮选率从75.31%增加到87.31%。当pH值为4时，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为23.00%、13.67%和21.67%，白云石和2#胶磷矿的最大浮选率差为61.64%。当pH值为6时，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为18.33%、23.00%和27.00%，白云石与1#胶磷矿的差异可达68.98%。
H3PO4和Na2CO3用于调节纸浆的pH值。在添加200 mg/L捕收剂NS的条件下，pH值对白云石和胶磷矿浮选的影响如图2所示。当pH值为4时，白云石的浮选率为75.31%，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为23.33%、24.67%和16.67%，白云石和3#胶磷矿的浮选率相差可达58.64%。当pH值为6时，白云石的浮选率为88.27%，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为24.67%、22.67%和24.00%，白云石和2#胶磷矿的浮选率相差可达65.60%。
WSP和Na2CO3用于调节纸浆的pH值。在添加200 mg/L捕收剂NS的条件下，pH值对纯矿物白云石和胶磷矿浮选的影响如图3所示。当pH值为4时，白云石的浮选率为78.31%，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为24.67%、15.33%和26.67%，白云石和2#胶磷矿的浮选率相差可达62.98%。当pH值为6时，白云石的浮选率为89.21%，1#胶磷矿、2#胶磷矿和3#胶磷矿的浮选率分别为18.67%、20.00%和17.33%，白云石和3#胶磷矿的浮选率相差可达71.88%。
从图1、图2、图3可以看出，在胶磷矿和白云石体系中，pH值对矿物的可浮性影响很大。在碱性介质中，可浮性差异不显著，不利于胶磷矿和白云石的分离。在酸性介质中，白云石的可浮性随pH的增加而大大增加，胶磷矿与白云石分离的最佳pH范围为4 ~ 6，这可能是由于磷灰石溶解过程中钙离子浓度较小，使捕收剂在很大程度上作用于白云石表面。
(2)不同抑制剂对浮选的影响
抑制剂的选择对胶磷矿和白云石的浮选分离至关重要。一般常用H2S04和H3P04作为磷酸盐矿物的抑制剂。研究了硫酸、磷酸和WSP抑制剂及其用量对白云石和胶磷矿浮选的影响。
1.硫酸用量对浮选的影响
以硫酸为抑制剂，研究了硫酸用量对胶磷矿和白云石浮选分离的影响。结果如图4所示。
从图4可以看出，当H2SO4的用量为200 ~ 400 mg/L时，缓蚀效果较好。对于白云石，当H2SO4用量为100 ~ 200 mg/L时，白云石的浮选率为76.18% ~ 80.13%，2#胶磷矿与白云石的浮选率相差67.51% ~ 60.13%。
2.磷酸用量对浮选的影响
以磷酸为抑制剂，研究了磷酸用量对胶磷矿和白云石浮选分离的影响。结果如图5所示。
从图6可以看出，WSP用量的增加降低了胶磷矿的抑制作用，但对白云石的浮选有很好的作用。当WSP用量为1.67 ~ 3.33 mg/L时，2#胶磷矿和白云石的浮选率相差68.88% ~ 71.01%，说明在此条件下胶磷矿和白云石的分选效果较好。
从不同抑制剂对胶磷矿和白云石浮选的影响可以看出，三种抑制剂都是胶磷矿和白云石分离的有效药剂。当使用H2SO4时，对胶磷矿的抑制效果较好，但白云石的最佳浮选速度不如H3PO4。使用H3PO4时，对胶磷矿的抑制和白云石的浮选效果较好，但用量大于H2SO4。WSP用量在1.67～3.33mg/L范围内，胶磷矿可以与白云石分离。
(3)捕收剂用量对浮选的影响
经过pH值试验、抑制剂筛选和用量试验，确定WSP为抑制剂，固定用量为3.33 mg/L，并考察了捕收剂NS用量对浮选的影响。测试结果如图7所示。从图7可以看出，当捕收剂用量从200mg/L增加到400mg/L时，2#胶磷矿的浮选率从15.33%增加到18.67%，白云石的浮选率从83.19%增加到88.79%，表明捕收剂用量的增加对胶磷矿浮选影响不大，而白云石的浮选率逐渐增加，当捕收剂用量为400mg。
三。结论。
A.对于白云石沉积型磷块岩，反浮选是去除碳酸盐脉石矿物的有效手段，选择合适的捕收剂和抑制剂可以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是胶磷矿的有效抑制剂，NS是碳酸盐矿物的良好捕收剂。WSP用量在1.67 ~ 3.33 mg/L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.对贵州典型磷矿区不同采样点采集的胶磷矿，三个不同产地胶磷矿的可浮性差异不大，表明实验结果对贵州海相沉积磷矿的选矿和开发利用具有普遍适用性。
参考
[1]普拉兹。从磷酸和磷酸盐中脱除镁的研究[J].外国金属矿石的选矿，2002。(12): 29.
