干货丨磷矿洗选工艺及磷洗矿设备大全

干货丨磷矿洗选工艺及磷洗矿设备大全

2025-07-14 来源:鑫海矿装 (8次浏览)

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磷作为一种战略性矿产资源,在多个领域都发挥着主要作用,是工业领域生产磷酸、磷酸铵、三聚磷酸钠等化工产品的核心原料;是农业领域磷肥的主要原料;是新能源领域锂电池的主要材料。而磷矿在自然形成或开采过程中常混入大量杂质,通过洗矿,可有效分离这些杂质,提高磷品位,更便于后续加工。本文将从磷为何需要洗矿?哪些磷矿需要洗矿?磷矿洗矿方法及磷洗矿设备几大方面来介绍磷矿洗矿。

一、磷矿为何需要洗矿?

磷矿石洗矿

磷矿需要进行洗矿处理,主要是为了提高磷矿的质量和纯度,去除杂质矿物,从而满足后续加工的要求,并提高磷资源的利用率。以下是磷矿需要洗矿的主要原因:

去除杂质:磷矿中常含有黏土、泥沙、有机质等杂质,这些杂质会影响后续的加工过程。例如,在磷肥生产中,黏土和泥沙会增加能耗和设备磨损,有机质则可能在高温加工时产生有害气体,影响产品质量。

提高P₂O₅品位:不同工业领域对磷矿中 P₂O₅的品位有不同要求,化工或肥料生产通常需要较高品位的磷矿。通过洗矿,可以去除部分含磷量低的杂质,提高磷矿中 P₂O₅的含量,满足工业生产的需求。

改善可选性:洗矿能够使磷矿颗粒表面更加洁净,减少杂质对后续磨矿和浮选过程的干扰,从而提高选矿效率,降低磨矿和浮选的成本。

二、哪些磷矿石需要洗矿?

高黏土含量磷矿:一般风化沉积型磷矿中会含有大量黏土矿物,黏土会包裹在磷矿颗粒表面,影响磷矿的品位和可选性,因此,需进行洗矿处理以去除黏土。

砂质磷矿:砂质磷矿中含有较多的石英砂等杂质,这些杂质与磷矿的密度和粒度差异较大,通过洗矿可以有效去除石英砂等杂质,提高磷矿的纯度。

胶磷矿:胶磷矿(胶磷矿选矿方法)通常含泥量高,且黏土与磷矿物结合紧密,需要通过擦洗等洗矿方法去除黏土,改善其可选性,为后续的浮选等加工工艺创造有利条件。

低品位磷矿:低品位磷矿的P₂O₅含量较低,通过洗矿可以去除部分杂质,提高其P₂O₅品位,使原本不具备经济价值的低品位磷矿变得具有开采和利用价值,提高资源的利用率。

三、磷矿洗矿方法

1、磷矿水洗方法

水洗主要是利用水的冲击力和浮力,将磷矿中的黏土、泥沙等杂质冲洗掉。水洗过程相对简单,成本低,通常在洗矿槽或洗矿池中进行,可通过调整水流速度和冲洗时间来控制洗矿效果。一般,适于风化严重或黏土含量高的磷矿。

2、磷矿擦洗方法

磷矿擦洗方法

擦洗是通过机械力,如搅拌、摩擦、冲击等方法剥离磷矿表面附着的杂质。擦洗适用于黏土胶结较紧密的磷矿,能有效去除矿石表面的薄膜状杂质和嵌入缝隙中的黏土。常用的擦洗设备有滚筒擦洗机、槽式擦洗机等,可根据矿石性质调整擦洗强度和时间。

3、磷矿筛分方法

筛分洗矿主要是利用不同粒级矿石和杂质的颗粒大小差异,通过筛网分离出不同粒级的矿石,同时去除部分细粒杂质。筛分常与水洗或擦洗结合使用,在洗矿过程中对矿石进行分级,提高洗矿效率和产品质量。

4、磷矿化学洗矿方法

化学洗矿主要是利用适合的化学药剂对磷矿石进行浸泡或冲洗,使杂质溶解并被去除的方法。化学法主要用于去除一些特殊杂质,且成本较高,还会产生环境污染,需进行废水处理,在磷矿洗矿中应用较少。

5、磷矿联合洗矿法

联合法主要是将物理发和化学法组合使用,以达到更好的洗矿效果。针对一些杂质成分复杂、难以用单一洗矿法有效除杂时,可先机械擦洗或水洗,去除大部分黏土和泥沙杂质,然后在通过化学法去除特殊杂质,从而提高磷的品位。

四、磷矿洗矿流程

磷矿洗矿流程

原矿破碎:通常,开采后的磷矿石粒度较大,若想有效除杂洗矿,需先进行破碎处理,常用颚式破碎机作粗碎、圆锥破碎机作中碎。一般,碎后粒度控制在20-50mm之间。

洗矿脱泥:碎后矿物进入洗矿阶段,通过洗矿设备进行除杂,在洗矿过程中,将矿石中的黏土、泥沙等杂质分离出来,实现脱泥目的。脱泥后的矿浆进入后续的筛分分级环节。

筛分分级:利用振动筛、螺旋分级机等设备对洗矿后的矿浆进行筛分分级,将不同粒级的矿石分离出来。粗粒级矿石可直接作为产品或进行进一步加工,细粒级矿浆则需要进行脱水处理。

脱水干燥:细粒级矿浆通过浓缩机进行浓缩,使矿浆浓度提高,然后进入过滤机脱水,得到滤饼。对于水分含量要求较低的产品,还需要将滤饼送入烘干机进行干燥处理,使矿石的水分含量达到规定标准。

尾矿处理:洗矿过程中产生的尾矿需进行脱水处理,通常将尾矿排入沉淀池,使其中的固体颗粒沉淀下来,上清液可回收利用,沉淀的尾矿可进行堆存或进一步处理,以减少对环境的污染。

五、常见的磷矿洗矿设备

1、磷矿滚筒洗矿机

滚筒洗矿机多适于处理中低黏土含量的磷矿石,通过洗矿机滚筒的旋转,让矿石在筒体内不断翻滚、碰撞和摩擦,同时借助喷水装置喷出的水流冲洗矿石,将杂质去除。滚筒洗矿机处理量大,洗矿效果好,结构简单,操作方便。

2、磷矿槽式洗矿机

槽式洗矿机也是螺旋洗矿机,多适于含泥量高的磷矿洗矿,作业时,通过设备内部装有的螺旋叶片旋转推动矿石前进,过程中,矿石与槽体和其他矿石之间产生摩擦和擦洗作用,同时结合水流冲洗,实现洗矿目的。

3、磷矿振动洗矿筛

磷矿振动洗矿筛

振动洗矿筛结合了筛分和冲洗功能,在振动电机的作用下,筛网产生振动,矿石在筛网上运动,同时喷淋装置喷出水流对矿石进行冲洗,使细粒杂质通过筛网被去除,而粗粒矿石则留在筛网上。振动洗矿筛效率高,能够同时完成分级和洗矿操作。

4、磷矿水力旋流器

旋流器多用于细粒级矿石的脱泥,矿浆在压力作用下进入水力旋流器,沿切线方向旋转,产生离心力,密度较大的粗粒矿石向器壁移动并向下排出,成为底流;密度较小的细粒杂质和水则向中心移动并向上排出,成为溢流,从而实现细粒级矿石的脱泥。

以上便是磷矿洗矿原因、方法及设备的介绍,在实际选矿厂中,洗选是磷矿加工过程中的重要预处理步骤,如何除杂以满足不同工业领域的需求。需根据不同的磷矿石类型及杂质组成来选择适合的洗矿工艺及设备。