磷礦是（shì）重要的化學（xué）原料，在國民經濟中（zhōng）占有重要的地位。磷礦資源主要分布在磨洛哥、南非、美國、中國和俄羅斯等國家，其中，摩洛哥占**位。摩洛哥的石品位高、雜質少，精礦雜質指數小於0.05，氧化鎂含量低於0.5%，其（qí）磷礦石出口量占世界磷礦石貿易總量的35%以上。我國的磷礦資源雖然在儲量上占世界第（dì）四位，但90%以上為中低品位的沉積型磷礦石。礦石中鎂、鐵、鋁氧化物含量高，需要經過較多複雜的分選加工才能得到合格的磷精礦。據統計，我國（guó）現探明磷礦儲量151.98億t，P2O5含量大於30%的富礦僅為11.2億（yì）t，占探明儲量的7%；P2O5為26%以下的中低品位磷礦約占90%，其中（zhōng）低於18%的中低品位磷礦約占總儲量的一半。磷礦作為我國的稀缺礦種，近年來，國家加大了對該資源開發的整合力度。

我國高品位磷礦石主要分布在雲南、貴州和湖北，約（yuē）占全（quán）國高位磷礦石（shí）的89%。如果選擇（zé）性地開采這部分富礦，將會導致大量（liàng）貧礦礦體（tǐ）的**性破壞（huài）。數年前，我（wǒ）國不少企業在采礦中存在棄貧采富、資源利用率（lǜ）低的現象（xiàng），在使用上存在著高礦低用的問題。照此下去，富礦（kuàng）將在20年左右逐（zhú）漸（jiàn）枯竭，磷礦的資源麵臨貧化，2000年國土資源（yuán）部已將磷礦列為（wéi）2010年（nián）後不能滿足我國國民經（jīng）濟發展需（xū）求的20個礦種之一。因此，深入（rù）開展對（duì）中低品位磷礦分選技術的研（yán）究，對不同礦源（yuán）的中低品位磷礦進行選（xuǎn）礦技術試驗開發，不（bú）僅能（néng）為磷化工工業提供優質的磷精礦，而且還能大幅提高磷礦資源利用（yòng）率，實（shí）現磷礦資源的*大化利用。

長期以來，中低品（pǐn）位矽—鈣質型磷（lín）礦石（shí）是國內外公認（rèn）的難選礦石。在世界磷礦選礦實踐中，這類礦石的選礦方法主（zhǔ）要有（yǒu）三種：即（jí）重選、浮選和焙燒。上世紀八、九十年代，各國（美國、法國、中國等）對這類磷礦石的分選方法進行（háng）了大量研究工作。在（zài）國外，由於近期內（nèi）尚不缺乏富礦、易選礦和（hé）風化礦山資源，所以對難選的中低品位磷礦分選方法（fǎ）的研究缺（quē）乏深度和廣度，受技術和經濟效益的製約尚無工業應用。

上世紀70年代以（yǐ）來，國內對（duì）中低（dī）品位磷礦的分選主要采用單一的浮選法。1985年，原化工部組織了比較係統和全麵的磷礦選礦技術研究，研究的內容涉及光電選礦、化學選礦、浮選和重介質選礦。光電選礦和化學選（xuǎn）礦流程比較複雜，產率低（dī），浮選要求磨礦細（xì）、藥劑用量大（dà），故上述三種選礦方法的綜合經濟效果均不理想。

有鑒於此，為尋（xún）找（zhǎo）更好的中低品位磷礦加工利用（yòng）途徑（jìng），國家開展了中低品位磷（lín）礦重介選工藝的研究。1986年，“宜昌磷礦（kuàng）重介質選礦聯合流程試驗研究”列為“七五”攻關項目，開始探索重介質選礦聯合工（gōng）藝，並（bìng）於1990年在花果樹礦建成一座磷礦重（chóng）介選礦廠（chǎng）。但由於當時國內耐磨技術和重介質分選技術尚不成熟，選礦廠（chǎng）的運行效果不理想。而在選煤領域，煤炭科學研究總（zǒng）院唐山研究院在（zài）重介質選煤技（jì）術及耐磨技術的研究和應用領域已（yǐ）達到國際（jì）**水平，將該技術（shù）移（yí）植到磷礦選礦業的條件已經成熟，目前所開發的磷礦重（chóng）介質分選工藝和裝備已經在多家選礦廠成功應用。

在磷礦重介選工藝（yì）中，進入磁選機的礦物密度>4×10(3)kg/m3，而（ér）在重介質選煤工藝中磁選機的入料密度上限為2×10(3)kg/m3。顯然，將傳統（tǒng）煤用磁選機用（yòng）於磷（lín）礦分選領域，高密度的物料由於自重等原因沉降過快將堆積在磁（cí）選機內造成堵塞，必將導（dǎo）致磁選機不能正常工作，進而影響整（zhěng）個（gè）重介選工（gōng）藝的可靠性。因此，必須設計專用磁選機，以滿足高密度非金屬礦物（wù）重介選工藝的要求。

在磷礦（kuàng）重介選工藝中進入旋流器的合格重介質懸（xuán）浮液密度多在2.0kg/L以上，而在選（xuǎn）煤工藝中（zhōng）其密度多在1.6kg/L以（yǐ）下。工業應（yīng）用的實踐表明，進（jìn）入磁選機的磷礦漿質量濃度在40%以上（而在選煤領域（yù），該（gāi）指標在25%左右）。磷礦選礦工藝的要求使得磁選機的處理能力需要提高80%以上。

1、適應（yīng）高密（mì）度礦漿入料

在重介質選煤工藝中廣泛應用的濕式筒式磁選機是用於重介質回（huí）收（shōu）的關鍵設備。該種磁選機適用的入料密度（dù）上限為2×10(3)kg/m3。在磷礦重介選工藝中，進入磁選的礦物密度大於4×10(3)kg/m3。顯然（rán），機械照搬（bān）傳統煤用磁選機是行（háng）不通的（de）。因此，必須設計專用磁選機，以滿足高密度礦物重介選（xuǎn）工藝的要求。

礦漿在磁選機內（nèi）流動和分選的過程（chéng）是一個複雜的固液兩相流問題。若不考慮強（qiáng）磁性（xìng）礦物（wù）在整個過程中的（de）吸引（yǐn）、輸送、脫（tuō）水問題，則該問題可簡化為磷礦礦漿在具有自由液麵邊界條件下的類似明渠兩相流輸送問題。在選礦工程中，帶有自由邊界的流動是（shì）極為普遍的。對於不可壓縮液體的（de）流動，在無壓流的前提下都具有自由表麵。例如明渠水流、礦漿和篩機和磁選機內的流（liú）動等。工程中，自由（yóu）表而實際上是流動（dòng）的（de）水體和在水體之上的空氣介質的交界麵，空氣介質對流動水體的壓（yā）力通常是一個常數。在流體力學的研究領域中，含自由液（yè）麵的流動問題是流體力學（xué）中的一個難點和熱點。

2、適應高濃度礦漿入料

用於分選高密度的非磁性磷礦（kuàng）石的主選設備是無壓給料三產品重介旋流器，其結構和工況與（yǔ）選煤用無壓給料三產（chǎn）品重介質旋流器有很大不同。在選煤工藝中進入三產品重（chóng）介旋流器的重介質懸浮（fú）液密度多在1.6kg/L以下，而在（zài）磷礦分選工藝（yì）中進入旋流器的重介質懸浮液密度多在2.0kg/L以上。這就導（dǎo）致進入磁選機的礦漿（jiāng）質量濃度在40%以上（而（ér）選煤領域中，該指標在25%左右（yòu））。以上特點要求處理磷礦（kuàng）的磁選機其處理（lǐ）能力需提高80%以上（shàng）。

3、應用與展望

TDC1030P型磷礦專用（yòng）磁選機已在國內多家選礦廠投入生（shēng）產，取得了良好的效果。基於VOF方法的**技術不僅解決了高密度礦漿在磁選（xuǎn）機槽體內堵塞的難題，同時大大提高了磁選機處理能力。

適應高密度礦漿入料的大處理能力重介選工藝用磁選機在國際上都是新生事物，設計經（jīng）驗和工程（chéng）實踐也比較欠缺，但其必將（jiāng）隨著國（guó）內磷礦重介選工程實踐而不斷進步，在發展中解決其（qí）不（bú）足之處。

轉載請注明來源：http://www.hrbxinyu.com