[发明专利]一种多组分磷矿资源高效利用方法

说明书

本发明属于矿物资源综合利用领域，具体涉及一种多组分磷矿资源高效利用方法。该方法包括：1)原矿石破碎，经一段磨矿筛分，得到粗粒和细粒；所述粗粒经过跳汰重选，得到大鳞片云母精矿；所述细粒进行二段磨矿浮选，得到磷精矿和浮磷尾矿；2)将步骤1)所得浮磷尾矿磁选回收铁精矿，磁选尾矿通过旋流器分级为粗粒级和细粒级，粗粒级经过螺旋溜槽粗选和摇床精选，选别小鳞片云母和辉石。本发明能够有效保护大鳞片云母的片径，显著提高磷精矿的品位和回收率，同时回收了铁资源以及用于功能性填料的小鳞片云母和用作陶瓷原料的辉石产品，尾矿用来生产硅钙钾镁肥，几乎是无尾生产工艺，极大提升了磷矿资源的矿物分离效率、综合利用率以及经济价值。

技术领域

本发明属于矿物资源综合利用领域，具体涉及一种多组分磷矿资源高效利用方法。

背景技术

非金属矿物资源是化肥、陶瓷、建材、造纸、纺织、石油、医药、电工、国防、航天、光纤通信等工业部门的原料来源，其开发利用水平已成为衡量一个国家科学技术发展水平和人民生活水平的重要标志之一。其中磷矿是我国重要的战略性紧缺矿产资源，约70％的磷矿石用于生产磷肥，磷肥是农业生产必不可少的生产资料，对农业生产具有极其重要的作用，磷矿同时也是精细磷化工的物质基础。磷矿是一种不可再生的矿产资源，具有耗竭性、不可二次回收利用、不可被替代的属性。磷矿的可持续开发和利用直接关系到国家粮食安全以及人类的生存发展。

我国磷矿床类型主要有沉积型、风化—再沉积型、变质型、岩浆岩和鸟粪型等，其中以海相沉积型磷块岩矿床为主，变质型磷灰岩矿床和岩浆型磷灰石矿床居次。我国磷矿资源主要分布于湖北、湖南、四川、贵州及云南五省，五省磷矿资源储量(P₂O₅量)28.66亿吨，占全国的90.4％。磷矿资源分布过于集中在中南和西南地区，北方和东部地区可供利用的资源量较少，另外矿石质量差异较大，造成全国“南磷北调”及“西磷东运”的局面，长距离运输给磷肥企业的原料供给带来较大的运输成本，同时也制约了现有矿山企业生产能力及云、贵、鄂等主要磷矿省份的资源开发。我国磷矿储量虽然丰富，但富矿较少，中低品位矿和贫矿多，且难选矿多，易选矿少，可利用性较差。

沉积型磷块岩绝大多数是含硅钙镁的胶磷矿型矿石，资源储量占总储量的70％，主要分布在云贵川湘鄂5省，P₂O₅品位在12％～35％之间，大部分为中低品位矿石，结晶微细，隐晶质，一般嵌布粒度很细，与硅酸盐、碳酸盐胶结在一起，和脉石矿物解离困难，同时因为白云石、方解石等杂质矿物与其可浮性相近，可选性极差，选矿技术难度大，生产成本较高。沉积型磷块岩选矿方法有浮选法、重选法、重-浮联合流程、磁-浮联合流程、擦洗脱泥-浮选联合流程以及焙烧—消化工艺等。变质岩型磷灰岩储量占总储量的23％，主要分布在江苏、安徽、湖北等省，P₂O₅品位在8％～12％，结晶粒度较粗，浮选性能较好，常采用浮选法、擦洗脱泥-浮选联合流程等工艺进行选别。岩浆岩型磷灰石储量占我国磷矿总储量的7％，主要分布在我国北方的河北、陕西、甘肃等地，P₂O₅品位较低，一般小于10％，结晶和嵌布粒度较粗，可选性好，选矿方法主要有浮选法、磁-浮联合流程等。

我国北方某非金属矿是一个含有磷灰石、黑云母、辉石、磁铁矿多组分大而贫的磷灰石型磷矿，规模大，易开采，但P₂O₅含量低，仅3.5％左右。其资源储量数亿吨，主要含有透辉石(45～50％)、黑云母(35～40％)、磷灰石(8％)、磁铁矿(3～5％)，还有少量的长石、榍石、绿帘石和方解石等。针对该矿，国内有研究单位采用重浮流程回收磷灰石和粗粒云母，但辉石和铁没有回收；也有单位采用重磁流程回收磷灰石、云母、辉石和铁，但分离效率不高，产品品质较低，尤其是磷精矿P₂O₅含量30％、回收率75％，云母回收率低，辉石纯度不高，总体技术水平较低，难以产生较高的经济效益，不利于该矿的开发利用。

因此，如何合理开发该资源，并能产生良好的经济效益，多组分磷矿资源的高效选别及综合利用是亟需解决的关键技术问题。

发明内容