[发明专利]一种磷尾矿改性和分选富集磷和镁的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工物料风力分选技术领域，涉及一种磷尾矿改性和分选富集磷和镁的方法。

背景技术

我国80%的磷矿为中低品位磷矿，为了满足湿法磷酸工艺对原料矿石的品位要求，通过选矿技术对磷矿进行富集成商品磷矿。其中每生产1吨磷精矿，将产生0.44吨含大量磷、镁和钙的磷尾矿。长期以来，对磷尾矿的处理都是采用自然筑坝堆存的方法，这不仅占用了大量的土地和农田，耗费很多的堆场建设和维护费用，而且磷尾矿露天放置，长期受风吹日晒和雨淋，含磷和氟等成分容易通过大气、土壤地表或地下水等对周围地区的生态造成破坏，并直接或间接影响当地居民健康，造成巨大的损失。

分选富集是磷尾矿得以资源化利用的控制因子。目前磷尾矿的分选再利用技术包括酸溶法和浮选法等，以用于生产镁盐、生产镁、磷二元复合肥以及作为建筑材料原料等。但是目前这些工艺均存在一系列的问题。使用酸溶法处理磷尾矿时，容易产生大量的CO₂，发泡严重，酸用量很大，经济成本高，设备要求苛刻。浮选法分选磷尾矿效率不高，而且产生大量难处理污废水，容易造成二次污染。总体而言，目前的各分选工艺存在分选效率不高，经济性差等缺点，而且还存在二次污染严重，流程复杂等问题而无法得以广泛应用。

因此开发成本低廉、简单高效且不会造成二次污染的磷尾矿分离分选技术，对实现磷尾矿资源化利用具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种磷尾矿改性分选富集磷和镁的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案；

根据上述研究结论，发明人采用改性剂对磷尾矿进行改性处理，促进磷尾矿中含磷组分的单体解离，降低不同颗粒间的黏连性，使磷尾矿中富磷组分和富镁组分实现高效分选富集。

一种磷尾矿改性和分选富集磷和镁方法，包含如下步骤：

（1）制备改性剂；

（2）将磷尾矿与步骤（1）制备的改性剂混合均匀；送入球磨机中研磨，然后过筛，筛下物为改性磷尾矿微粉；

（3）将步骤（2）得到的改性磷尾矿微粉输送到给料器，并通过给料器均匀输送至进料口，文丘里喷射器所产生的真空将进料口内的物料吸附进文丘里喷射器内，并从其文丘里喷射器的喷嘴端沿水平方向喷射出去，分别落入文丘里喷射器收集管正下方的第一收集斗、第二收集斗和第三收集斗；

（4）收集第一收集斗、第二收集斗和第三收集斗中的物料，其中第一收集斗中的物料重复步骤（3），再单独进行一次分选；第三收集斗中的物料重复步骤（3），再单独进行一次分选；最后得到第一收料斗中的物料为磷富集组分，第三收料斗中的物料为镁富集组分。

所述的改性剂由包含以下重量比的物质混合均匀制成：

所述的步骤（2）中，磷尾矿烘干后其含水率小于2.5%，烘干后再与改性剂混合。

所述的步骤（2）中，磷尾矿与改性剂的质量比为1000:1~1000:10。

所述的步骤（2）中，球磨时间为10~15小时。

所述的步骤（2）中，过100~400目筛。

所述的步骤（4）中，第二收料斗中物料重新回到给料器与原料混合再进行分离处理。

所述的磨球机为钢磨球机。

所述的文丘里喷射器的文丘里管喷嘴端公称直径为6~24mm，其输送距离在4~20m，输送速度在4~30m/s，为市售的标准文丘里管。

所述的步骤（3）中，压缩空气通过压缩空气入口输入文丘里喷射器进气端，由于文丘里管的结构特性，压缩空气在文丘里喷射器内流速变大，导致文丘里喷射器的吸附腔形成一个真空度，改性磷尾矿微粉从进料口吸入吸附腔内，然后与压缩空气一起由文丘里喷射器喷嘴排出，改性磷尾矿微粉沿水平方向喷射出去，在收集管内不同颗粒进行分离。

三乙醇胺具有提高粉磨过程中颗粒的比表面积的性质，比表面积的增大有利于颗粒与气体分子的结合，从而加大了微粉颗粒间的比重差异。十二烷基苯能提高微粉颗粒间的流动性，降低颗粒间的静电吸引力，减少不同颗粒微粉间的黏连，在钢球磨机的研磨下，促进含磷颗粒的单体解离，提高分选效果。同时，实验过程中发现，文丘里喷射器的吸附腔所产生的真空度能加速压缩空气与磷尾矿微粉的结合，进一步提高磷尾矿分选效率。

与现有技术对比，本发明具有如下的优点和效果：

本方法具有成本低廉、操作简单、无二次污染、富集效果高等优点，可以广泛用于磷尾矿中镁、磷等有价组分的回收再利用。具体如下：