磷作為一種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,在多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著主要作用,是工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)磷酸、磷酸銨、三聚磷酸鈉等化工產(chǎn)品的核心原料;是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域磷肥的主要原料;是新能源領(lǐng)域鋰電池的主要材料。而磷礦在自然形成或開(kāi)采過(guò)程中?;烊氪罅侩s質(zhì),通過(guò)洗礦,可有效分離這些雜質(zhì),提高磷品位,更便于后續(xù)加工。本文將從磷為何需要洗礦?哪些磷礦需要洗礦?磷礦洗礦方法及磷洗礦設(shè)備幾大方面來(lái)介紹磷礦洗礦。
一、磷礦為何需要洗礦?

磷礦需要進(jìn)行洗礦處理,主要是為了提高磷礦的質(zhì)量和純度,去除雜質(zhì)礦物,從而滿(mǎn)足后續(xù)加工的要求,并提高磷資源的利用率。以下是磷礦需要洗礦的主要原因:
去除雜質(zhì):磷礦中常含有黏土、泥沙、有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)影響后續(xù)的加工過(guò)程。例如,在磷肥生產(chǎn)中,黏土和泥沙會(huì)增加能耗和設(shè)備磨損,有機(jī)質(zhì)則可能在高溫加工時(shí)產(chǎn)生有害氣體,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
提高P?O?品位:不同工業(yè)領(lǐng)域?qū)α椎V中 P?O?的品位有不同要求,化工或肥料生產(chǎn)通常需要較高品位的磷礦。通過(guò)洗礦,可以去除部分含磷量低的雜質(zhì),提高磷礦中 P?O?的含量,滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需求。
改善可選性:洗礦能夠使磷礦顆粒表面更加潔凈,減少雜質(zhì)對(duì)后續(xù)磨礦和浮選過(guò)程的干擾,從而提高選礦效率,降低磨礦和浮選的成本。
二、哪些磷礦石需要洗礦?
高黏土含量磷礦:一般風(fēng)化沉積型磷礦中會(huì)含有大量黏土礦物,黏土?xí)诹椎V顆粒表面,影響磷礦的品位和可選性,因此,需進(jìn)行洗礦處理以去除黏土。
砂質(zhì)磷礦:砂質(zhì)磷礦中含有較多的石英砂等雜質(zhì),這些雜質(zhì)與磷礦的密度和粒度差異較大,通過(guò)洗礦可以有效去除石英砂等雜質(zhì),提高磷礦的純度。
膠磷礦:膠磷礦(膠磷礦選礦方法)通常含泥量高,且黏土與磷礦物結(jié)合緊密,需要通過(guò)擦洗等洗礦方法去除黏土,改善其可選性,為后續(xù)的浮選等加工工藝創(chuàng)造有利條件。
低品位磷礦:低品位磷礦的P?O?含量較低,通過(guò)洗礦可以去除部分雜質(zhì),提高其P?O?品位,使原本不具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值的低品位磷礦變得具有開(kāi)采和利用價(jià)值,提高資源的利用率。
三、磷礦洗礦方法
1、磷礦水洗方法
水洗主要是利用水的沖擊力和浮力,將磷礦中的黏土、泥沙等雜質(zhì)沖洗掉。水洗過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,成本低,通常在洗礦槽或洗礦池中進(jìn)行,可通過(guò)調(diào)整水流速度和沖洗時(shí)間來(lái)控制洗礦效果。一般,適于風(fēng)化嚴(yán)重或黏土含量高的磷礦。
2、磷礦擦洗方法

擦洗是通過(guò)機(jī)械力,如攪拌、摩擦、沖擊等方法剝離磷礦表面附著的雜質(zhì)。擦洗適用于黏土膠結(jié)較緊密的磷礦,能有效去除礦石表面的薄膜狀雜質(zhì)和嵌入縫隙中的黏土。常用的擦洗設(shè)備有滾筒擦洗機(jī)、槽式擦洗機(jī)等,可根據(jù)礦石性質(zhì)調(diào)整擦洗強(qiáng)度和時(shí)間。
3、磷礦篩分方法
篩分洗礦主要是利用不同粒級(jí)礦石和雜質(zhì)的顆粒大小差異,通過(guò)篩網(wǎng)分離出不同粒級(jí)的礦石,同時(shí)去除部分細(xì)粒雜質(zhì)。篩分常與水洗或擦洗結(jié)合使用,在洗礦過(guò)程中對(duì)礦石進(jìn)行分級(jí),提高洗礦效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
4、磷礦化學(xué)洗礦方法
化學(xué)洗礦主要是利用適合的化學(xué)藥劑對(duì)磷礦石進(jìn)行浸泡或沖洗,使雜質(zhì)溶解并被去除的方法?;瘜W(xué)法主要用于去除一些特殊雜質(zhì),且成本較高,還會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染,需進(jìn)行廢水處理,在磷礦洗礦中應(yīng)用較少。
5、磷礦聯(lián)合洗礦法
聯(lián)合法主要是將物理發(fā)和化學(xué)法組合使用,以達(dá)到更好的洗礦效果。針對(duì)一些雜質(zhì)成分復(fù)雜、難以用單一洗礦法有效除雜時(shí),可先機(jī)械擦洗或水洗,去除大部分黏土和泥沙雜質(zhì),然后在通過(guò)化學(xué)法去除特殊雜質(zhì),從而提高磷的品位。
四、磷礦洗礦流程

原礦破碎:通常,開(kāi)采后的磷礦石粒度較大,若想有效除雜洗礦,需先進(jìn)行破碎處理,常用顎式破碎機(jī)作粗碎、圓錐破碎機(jī)作中碎。一般,碎后粒度控制在20-50mm之間。
洗礦脫泥:碎后礦物進(jìn)入洗礦階段,通過(guò)洗礦設(shè)備進(jìn)行除雜,在洗礦過(guò)程中,將礦石中的黏土、泥沙等雜質(zhì)分離出來(lái),實(shí)現(xiàn)脫泥目的。脫泥后的礦漿進(jìn)入后續(xù)的篩分分級(jí)環(huán)節(jié)。
篩分分級(jí):利用振動(dòng)篩、螺旋分級(jí)機(jī)等設(shè)備對(duì)洗礦后的礦漿進(jìn)行篩分分級(jí),將不同粒級(jí)的礦石分離出來(lái)。粗粒級(jí)礦石可直接作為產(chǎn)品或進(jìn)行進(jìn)一步加工,細(xì)粒級(jí)礦漿則需要進(jìn)行脫水處理。
脫水干燥:細(xì)粒級(jí)礦漿通過(guò)濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮,使礦漿濃度提高,然后進(jìn)入過(guò)濾機(jī)脫水,得到濾餅。對(duì)于水分含量要求較低的產(chǎn)品,還需要將濾餅送入烘干機(jī)進(jìn)行干燥處理,使礦石的水分含量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
尾礦處理:洗礦過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦需進(jìn)行脫水處理,通常將尾礦排入沉淀池,使其中的固體顆粒沉淀下來(lái),上清液可回收利用,沉淀的尾礦可進(jìn)行堆存或進(jìn)一步處理,以減少對(duì)環(huán)境的污染。
五、常見(jiàn)的磷礦洗礦設(shè)備
1、磷礦滾筒洗礦機(jī)
滾筒洗礦機(jī)多適于處理中低黏土含量的磷礦石,通過(guò)洗礦機(jī)滾筒的旋轉(zhuǎn),讓礦石在筒體內(nèi)不斷翻滾、碰撞和摩擦,同時(shí)借助噴水裝置噴出的水流沖洗礦石,將雜質(zhì)去除。滾筒洗礦機(jī)處理量大,洗礦效果好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。
2、磷礦槽式洗礦機(jī)
槽式洗礦機(jī)也是螺旋洗礦機(jī),多適于含泥量高的磷礦洗礦,作業(yè)時(shí),通過(guò)設(shè)備內(nèi)部裝有的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)推動(dòng)礦石前進(jìn),過(guò)程中,礦石與槽體和其他礦石之間產(chǎn)生摩擦和擦洗作用,同時(shí)結(jié)合水流沖洗,實(shí)現(xiàn)洗礦目的。
3、磷礦振動(dòng)洗礦篩

振動(dòng)洗礦篩結(jié)合了篩分和沖洗功能,在振動(dòng)電機(jī)的作用下,篩網(wǎng)產(chǎn)生振動(dòng),礦石在篩網(wǎng)上運(yùn)動(dòng),同時(shí)噴淋裝置噴出水流對(duì)礦石進(jìn)行沖洗,使細(xì)粒雜質(zhì)通過(guò)篩網(wǎng)被去除,而粗粒礦石則留在篩網(wǎng)上。振動(dòng)洗礦篩效率高,能夠同時(shí)完成分級(jí)和洗礦操作。
4、磷礦水力旋流器
旋流器多用于細(xì)粒級(jí)礦石的脫泥,礦漿在壓力作用下進(jìn)入水力旋流器,沿切線(xiàn)方向旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生離心力,密度較大的粗粒礦石向器壁移動(dòng)并向下排出,成為底流;密度較小的細(xì)粒雜質(zhì)和水則向中心移動(dòng)并向上排出,成為溢流,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)粒級(jí)礦石的脫泥。
以上便是磷礦洗礦原因、方法及設(shè)備的介紹,在實(shí)際選礦廠(chǎng)中,洗選是磷礦加工過(guò)程中的重要預(yù)處理步驟,如何除雜以滿(mǎn)足不同工業(yè)領(lǐng)域的需求。需根據(jù)不同的磷礦石類(lèi)型及雜質(zhì)組成來(lái)選擇適合的洗礦工藝及設(shè)備。