六大磷矿选矿工艺盘点：擦洗、焙烧、浮选与前沿技术详解

      近些年来，随着新能源汽车在世界的广泛应用，新能源企业对磷酸铁和磷酸铁锂电池的需求量不断增加，而且我国是农业大国，本身对磷肥的需求量很大，加之化工企业的日益发展，需要生产越来越多的磷酸，社会对于磷资源的需求直线上升。

       擦洗脱泥工艺

       擦洗脱泥工艺是物理选矿方法，环境友好。工艺原理简单、易操作、不消耗药剂、露天生产无污染。擦洗脱泥多用于含泥较多且品位较高的地表风化矿，风化程度深，矿石结构遭到破坏，矿石变得松散、脆软，大量的铁、铝、碳酸盐矿物流失或者直接富集在矿泥中。擦洗脱泥是通过机械力和水力将矿物表面的泥巴等杂质清除，从而提高矿石的品位。

       焙烧消化工艺

       焙烧消化是热化学选矿，适用于矿石较硬、品位较低、含钙磷酸盐矿物较多的沉积型钙质磷块岩，实现磷矿物与碳酸盐矿物的分选。焙烧使含钙碳酸盐产生热分解，使磷矿石中的碳酸盐热分解以CO₂的形式放出。生成的CaO和MgO加入H₂O后生成氢氧化物，容易将氢氧化物脱出，同时产生磷酸盐矿物的单体。

       化学浸取工艺

       化学浸取工艺属于一种化学选别方法。该工艺的原理：通过化学试剂浸泡磷矿，选择性地将磷矿中某一种矿物杂质除去，从而达到分离不同的矿物质的目的。利用化学浸取工艺手段来选别磷矿中的有用矿物，主要目的是为了脱除磷矿中的碳酸盐矿物，降低磷矿中氧化镁的含量，从而精矿含量得到提高的目的¹⁵。但从经济方面考虑，该种工艺不易被磷矿企业接受。

       重介质选矿工艺

       重介质选矿是指在比重大于水的介质中使矿粒按比重差分选的一种方法。这种介质通常由水和加重剂混合而成，其密度介于被分选矿物中轻重两种矿物的密度之间。在重介质中，矿粒受到重力和浮力的作用，其中浮力的大小等于矿粒排开的同体积介质的重量。矿粒的有效重力与其密度和介质密度差有关。比重较小的矿粒会上浮，而比重较大的矿粒会下沉，从而实现按密度分选的目的。这种分选方法主要取决于矿粒的比重，而矿粒的粒度和形状对分选过程的影响较小，因此重介质选矿的分选精度较高，适用于处理粒度范围宽的物料。

       光电选矿工艺

       随着近些年的发展，非金属和黑色金属逐渐应用电选法并获得不错的效果。光电选矿运用物理方法对磷矿进行处理，预先将杂质脱除再对其进行磨矿处理，避免之后的复杂工序；预处理的矿物相对坚硬，还可以减少磨矿设备的损耗。其工艺原理是用射线照射矿物，利用不同矿物受到激光照射后有不同强度的辐射光来确定矿物种类，此方法依靠矿物品位区分；或者用不同波长的光照射，根据不同矿石对光反射率的不均匀性来识别，这种方法主要依靠矿物表面颜色区分，最后再把识别的矿物和脉石使用机械臂或者脉冲空气、水进行分离。因此类方法可选粒度较粗，选别的多是废石或围岩，故也属于预选，只适于特定的矿石。

       浮选工艺

       浮选工艺是目前企业选别磷矿的主要工艺，大多数的磷矿都是采用浮选方法将磷富集，最终制成磷化工产品。随着国内技术的不断积累，结合国外浮选技术，总结出以下几种常见的浮选工艺。

       反浮选工艺先将硫酸加入到矿浆中保证浮选是在酸性条件下进行，再加入磷酸抑制P₂O₅的上浮，然后加入脱镁捕收剂或脱硅捕收剂把磷矿中的MgO或SiO₂选出，该种工艺方法的选择性较好，操作流程简单，很多矿山企业都使用反浮选提高磷矿品位。

       正浮选工艺是在水温较高的条件下添加碱性调整剂使矿浆保持在碱性环境，再加入水玻璃抑制SiO₂上浮，加入脂肪酸类捕收剂把磷矿中的P₂O₅富集，从而获得更高品位的磷矿。正浮选也存在一些缺点：对磨矿细度严格控制，通常正浮选的磨矿细度较高，而且正浮选一般需要加热浮选，在工业过程中需消耗大量的燃料。