Quais São Os Métodos Para Beneficiar Do Minério De Fosfato?

1 Visão geral do minério de fosfato

Os minérios de fosfato na natureza são classificados principalmente no tipo apatita (por exemplo, fluorapatita ca₅ (po₄) ₃f) e fosforita sedimentar (por exemplo, colofanita). Devido a variações significativas nos graus de minério bruto (conteúdo de P₂O₅ variando de 5%a 40%), os processos de benéficos geralmente são necessários para melhorar o grau para atender aos padrões industriais (P₂O₅ ≥ 30%).

Os minérios de fosfato são ricos em fósforo, utilizados principalmente para extrair fósforo e produzir produtos químicos relacionados, como fertilizantes de fosfato amplamente conhecidos, bem como produtos químicos industriais comuns como fósforo amarelo e fósforo vermelho. Esses materiais à base de fósforo, derivados de minérios de fosfato, encontram extensas aplicações em agricultura, alimentos, medicina, produtos químicos, têxteis, vidro, cerâmica e outras indústrias.

Dada a flutuabilidade geralmente alta dos minérios de fosfato, a flutuação é o método de benéficos mais comumente empregado.

2 Métodos de benéficos de minério de fosfato
 

A seleção de processos de beneficiamento de minério de fosfato depende do tipo de minério, composição mineral e características de disseminação. Os métodos principais incluem:
Limpagem e desmiragem, separação por gravidade, flotação, separação magnética, beneficiária química, classificação fotoelétrica e processos combinados.

2.1 Processo de lavagem e desmimação

Este método é particularmente adequado para minérios de fosfato fortemente intemperizados com alto teor de argila (como certos fosforitos sedimentares). O processo tecnológico consiste em:

Esmagamento e triagem:O minério cru é esmagado para o tamanho apropriado das partículas (por exemplo, abaixo de 20 mm)
Lavagem:Empregando lavadores (como lavadores) com agitação da água para separar barro e lisos finos
DeSliming:Usando hidrociclones ou classificadores em espiral para remover partículas de lodo menor que 0,074 mm

Vantagens:Apresenta operação simples e baixo custo, capaz de aumentar o grau P₂O₅ em 2-5%
Limitações:Mostra eficácia limitada para o processamento de minérios com minerais intimamente internos

2.2 Separação da gravidade

Este método é aplicável a minérios em que minerais de fosfato e gangues exibem diferenças significativas de densidade (por exemplo, associações de apatita-quartzo). O equipamento comumente usado inclui:

Máquinas de jigging:Ideal para processar minério de granulação grossa (+0,5 mm)

Concentradores em espiral:Eficaz para a separação de partículas de fino médio (0,1-0,5 mm)

Shaking Tabels:Especializado para separação de precisão

Vantagens:Processo sem produtos químicos, tornando-o particularmente adequado para regiões de escarpa de água

Limitações:Taxas de recuperação relativamente mais baixas (aproximadamente 60-70%); Ineficaz para o processamento de minérios de partículas ultrafinas

2.3 Método de flutuação

A tecnologia de benéficos mais amplamente aplicada para minérios de fosfato, particularmente eficaz para o processamento: minérios de colofanita de baixo grau, tipos complexos de minério disseminados

2.3.1 Flotação direta (flotação mineral de fosfato)

Esquema de reagente:

Coletor:Ácidos graxos (por exemplo, ácido oleico, sabão oxidado parafina)

Depressor:Silicato de sódio (para depressão de silicato), amido (para depressão de carbonato)

Modificador de pH:Carbonato de sódio (ajustando pH para 9-10)

Fluxo de processo:

①Grind minério para 70-80% Passando 0,074mm

② Condição Pulp sequencialmente com depressores e colecionadores

③ Minerais de fosfato

④Dewater Concentra -se para obter o produto final

Tipo de minério aplicável:Minério de fosfato silicioso (associação de fosfato-quartzo)

2.3.2 Flotação reversa (flotação mineral de Gangue)

Esquema de reagente:

Coletor:Compostos de amina (por exemplo, dodecilamina) para flotação de silicato

Depressor:Ácido fosfórico para depressão mineral de fosfato

Minérios aplicáveis:Minérios de fosfato calcário (associações de fosfato-dolomita/calcita)

2.3.3 Flotação dupla reversa

Um processo de dois estágios: ① Flotação primária de carbonatos; ② Flotação secundária de silicatos

Aplicabilidade:Minérios de fosfato calcários siliciosos (por exemplo, depósitos de Yunnan/Guizhou na China)

Vantagens:Capaz de processar minérios de baixo grau (P₂O <20%), atinge os graus concentrados que excedam 30%

Méritos de flutuação geral:Alta adaptabilidade para minérios complexos, taxas de recuperação superiores (80-90%)

Limitações:Altos custos de reagente, requer tratamento de águas residuais, eficiência reduzida para ultrafinos (-0,038mm)

2.4 Separação magnética

Aplicado para separar minerais magnéticos (por exemplo, magnetita, ilmenita) de minérios de fosfato.

Variantes de processo:

Separação magnética de baixa intensidade (lims):
Remove minerais fortemente magnéticos (intensidade do campo magnético: 0,1-0,3 Tesla)

Separação magnética de alto gradiente (HGMS):
Processos fracamente minerais magnéticos (por exemplo, hematita)

Aplicações típicas:

Remoção de ferro dos concentrados de fosfato (por exemplo, minérios de apatita da península de Kola na Rússia)

Combinado com flutuação para aumentar a qualidade do concentrado

2.5 Beneficiação química

Empregado principalmente para minérios refratários de fosfato de alto magnésio (teor elevado de MGO afeta adversamente a produção de ácido fosfórico). Os métodos de processamento -chave incluem:

Método de lixiviação ácido:

Utiliza ácido sulfúrico ou clorídrico para dissolver carbonatos

Reduz efetivamente o conteúdo de MGO

Método de digestão de calcinação:

Envolve a torrefação de alta temperatura seguida de lavagem de água para remoção de magnésio (por exemplo, tratamento de minério de fosfato de Guizhou)

Vantagens:Ativa a remoção profunda da impureza (conteúdo de MGO <1%)

Desvantagens:Alto consumo de energia, desafios significativos de corrosão do equipamento

2.6 Classificação fotoelétrica

Aplicado principalmente para a pré-concentração de minério de fosfato de granulação grossa (partículas de+10 mm).

Princípio de trabalho:

Emprega sensores de raio-x ou infravermelho próximo para diferenciar minerais de fosfato de Gange

Utiliza jatos de ar de alta pressão para separação física

Principais vantagens:

A rejeição precoce de resíduos reduz significativamente os custos de moagem a jusante

Aplicações industriais:

Amplamente adotado pelos principais produtores de fosfato (por exemplo, Marrocos, Operações da Jordânia)

2.7 Processos combinados de benéficos

Os minérios de fosfato complexos geralmente requerem fluxos de processamento integrados, com configurações representativas, incluindo:

Circuito de flutuação de desnudação de limpeza
(Aplicado para depósitos de fosfato da província de Hubei, China)

Combinação de flutuação magnética da gravidade
(Eficaz para minérios de apatita brasileira)

Sistema de Flotação de Digestão de Calcinação
(Otimizado para minérios de fosfato de alto magnésio)

3. Reagentes de flotação de fosfato

3.1 modificadores de pH

O carbonato de sódio serve como modificador de pH primário nos sistemas de flotação de fosfato. Seus papéis multifuncionais incluem:

Buffer de pH:Mantém a alcalinidade estável (normalmente pH 9-10)

Controle de íons:Precipita os íons cautelosos de Ca²⁺/mg²⁺ para reduzir o consumo de reagente de ácidos graxos

Efeitos sinérgicos:Aumenta os depressores de silicato (por exemplo, silicato de sódio) quando usado combinando -se combinando

Dispersão:Impede a aglomeração do lodo através da peptalização

3.2 depressores

Os depressores de flotação de fosfato são categorizados por tipos minerais -alvo:

Depressores de silicato:

Silicato de sódio: amplamente utilizado na flutuação mineral de óxido

*Defeito efetivamente minerais de silicato/aluminossilicato

*Fornece funcionalidade de dupla dispersante

Amido modificado: demonstra capacidade de depressão de quartzo

Depressores de carbonato:

Taninos sintéticos: padrão da indústria para depressão de gangues de carbonato

*Particularmente eficaz em minérios fosfato calcários

Depressores de fosfato (prática da China):

Ácidos inorgânicos/sais: ácido sulfúrico, ácido fosfórico e derivados

3.3 Colecionadores

Colecionadores Aniônicos:
Os reagentes de ácidos graxos representam os colecionadores aniônicos mais amplamente utilizados na flotação de fosfato.

Colecionadores catiônicos:
Empregado principalmente em flutuação reversa para remover impurezas calcárias/siliciosas:

*Colecionadores baseados em amina: categoria dominante, incluindo: aminas gordurosas, poliaminas, amidas, aminas éter (modificação de grãos de éter para melhor dispersão de chorume), aminas condensadas, sais de amônio quaternário

*Ether Amines: Exiba capacidade superior de coleta de silicato, particularmente eficaz em aplicações de dessilicação

Colecionadores anfotéricos:
Compostos orgânicos polares contendo grupos funcionais aniônicos e catiônicos:

*Comportamento dependente do pH: catiônico em meios ácidos, aniônico em condições alcalinas, eletroneutro no ponto isoelétrico

*Variantes comuns: ácidos amino-carboxílicos, ácidos amino-sulfônicos, ácidos amino-fosfônicos, tipos de amino-ester, compostos amidas-carboxilos

Colecionadores não iônicos:
Principalmente óleos e ésteres de hidrocarbonetos: requer doses mais altas devido à flutuabilidade natural moderada da apatita, frequentemente usada como sinergistas com colecionadores iônicos para melhorar o desempenho

4. Tendências de desenvolvimento no beneficiamento do fosfato

Processamento mineral verde:

Desenvolvimento de reagentes de flutuação não tóxicos (por exemplo, colecionadores de base biológica)

Sistemas avançados de reciclagem de águas residuais (tecnologias de tratamento de membrana)

Classificação inteligente:

Integração da classificação fotoelétrica com reconhecimento de IA

Melhoria significativa na eficiência de separação de minério grossa

Utilização de minério de baixo grau:

Tecnologias de lixiviação microbiana (aplicações de bactérias solubilizadoras de fosfato)

Rejeitamentos Utilização abrangente:

Recuperação de elementos de terras raras (por exemplo, Yttrium e Lantanum de rejeitos de fosfato chinês)

5. Conclusão

A benéfica do fosfato requer processos personalizados com base nas características do minério. Embora a flutuação continue sendo o método dominante atualmente, as flechas integradas e as tecnologias verdes representam a direção futura. Com a crescente demanda global por recursos de fósforo, o desenvolvimento de tecnologias de benéficos de alta eficiência e ambientalmente sustentável se tornará cada vez mais crítico para o avanço da indústria.