磷礦是重要的化學原料，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位岔帽。磷礦資源主要分布在磨洛哥玫鸟、南非、美國犀勒、中國和俄羅斯等國家屎飘，其中妥曲，摩洛哥占**位。摩洛哥的石品位高钦购、雜質(zhì)少逾一，精礦雜質(zhì)指數(shù)小于0.05，氧化鎂含量低于0.5%肮雨，其磷礦石出口量占世界磷礦石貿(mào)易總量的35%以上。我國的磷礦資源雖然在儲量上占世界第四位箱玷，但90%以上為中低品位的沉積型磷礦石怨规。礦石中鎂、鐵锡足、鋁氧化物含量高波丰，需要經(jīng)過較多復雜的分選加工才能得到合格的磷精礦。據(jù)統(tǒng)計舶得，我國現(xiàn)探明磷礦儲量151.98億t掰烟，P2O5含量大于30%的富礦僅為11.2億t，占探明儲量的7%沐批；P2O5為26%以下的中低品位磷礦約占90%纫骑，其中低于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九孩，近年來先馆，國家加大了對該資源開發(fā)的整合力度。

我國高品位磷礦石主要分布在云南躺彬、貴州和湖北煤墙，約占全國高位磷礦石的89%。如果選擇性地開采這部分富礦宪拥，將會導致大量貧礦礦體的**性破壞仿野。數(shù)年前，我國不少企業(yè)在采礦中存在棄貧采富她君、資源利用率低的現(xiàn)象脚作，在使用上存在著高礦低用的問題。照此下去缔刹，富礦將在20年左右逐漸枯竭鳖枕，磷礦的資源面臨貧化，2000年國土資源部已將磷礦列為2010年后不能滿足我國國民經(jīng)濟發(fā)展需求的20個礦種之一桨螺。因此宾符，深入開展對中低品位磷礦分選技術(shù)的研究，對不同礦源的中低品位磷礦進行選礦技術(shù)試驗開發(fā)灭翔，不僅能為磷化工工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的磷精礦魏烫，而且還能大幅提高磷礦資源利用率辣苏，實現(xiàn)磷礦資源的*大化利用。

長期以來哄褒，中低品位硅—鈣質(zhì)型磷礦石是國內(nèi)外公認的難選礦石稀蟋。在世界磷礦選礦實踐中，這類礦石的選礦方法主要有三種：即重選呐赡、浮選和焙燒退客。上世紀八、九十年代链嘀，各國（美國萌狂、法國、中國等）對這類磷礦石的分選方法進行了大量研究工作怀泊。在國外茫藏，由于近期內(nèi)尚不缺乏富礦、易選礦和風化礦山資源霹琼，所以對難選的中低品位磷礦分選方法的研究缺乏深度和廣度务傲，受技術(shù)和經(jīng)濟效益的制約尚無工業(yè)應用。

上世紀70年代以來枣申，國內(nèi)對中低品位磷礦的分選主要采用單一的浮選法售葡。1985年，原化工部組織了比較系統(tǒng)和全面的磷礦選礦技術(shù)研究忠藤，研究的內(nèi)容涉及光電選礦天通、化學選礦、浮選和重介質(zhì)選礦熄驼。光電選礦和化學選礦流程比較復雜像寒，產(chǎn)率低，浮選要求磨礦細瓜贾、藥劑用量大诺祸，故上述三種選礦方法的綜合經(jīng)濟效果均不理想。

有鑒于此祭芦，為尋找更好的中低品位磷礦加工利用途徑筷笨，國家開展了中低品位磷礦重介選工藝的研究。1986年龟劲，“宜昌磷礦重介質(zhì)選礦聯(lián)合流程試驗研究”列為“七五”攻關(guān)項目胃夏，開始探索重介質(zhì)選礦聯(lián)合工藝，并于1990年在花果樹礦建成一座磷礦重介選礦廠昌跌。但由于當時國內(nèi)耐磨技術(shù)和重介質(zhì)分選技術(shù)尚不成熟仰禀，選礦廠的運行效果不理想。而在選煤領域蚕愤，煤炭科學研究總院唐山研究院在重介質(zhì)選煤技術(shù)及耐磨技術(shù)的研究和應用領域已達到國際**水平答恶，將該技術(shù)移植到磷礦選礦業(yè)的條件已經(jīng)成熟饺蚊，目前所開發(fā)的磷礦重介質(zhì)分選工藝和裝備已經(jīng)在多家選礦廠成功應用。

在磷礦重介選工藝中悬嗓，進入磁選機的礦物密度>4×10(3)kg/m3污呼，而在重介質(zhì)選煤工藝中磁選機的入料密度上限為2×10(3)kg/m3。顯然包竹，將傳統(tǒng)煤用磁選機用于磷礦分選領域燕酷，高密度的物料由于自重等原因沉降過快將堆積在磁選機內(nèi)造成堵塞，必將導致磁選機不能正常工作周瞎，進而影響整個重介選工藝的可靠性苗缩。因此，必須設計專用磁選機堰氓，以滿足高密度非金屬礦物重介選工藝的要求。

在磷礦重介選工藝中進入旋流器的合格重介質(zhì)懸浮液密度多在2.0kg/L以上苹享，而在選煤工藝中其密度多在1.6kg/L以下双絮。工業(yè)應用的實踐表明，進入磁選機的磷礦漿質(zhì)量濃度在40%以上（而在選煤領域得问，該指標在25%左右）囤攀。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宫纬、適應高密度礦漿入料

在重介質(zhì)選煤工藝中廣泛應用的濕式筒式磁選機是用于重介質(zhì)回收的關(guān)鍵設備焚挠。該種磁選機適用的入料密度上限為2×10(3)kg/m3。在磷礦重介選工藝中漓骚，進入磁選的礦物密度大于4×10(3)kg/m3蝌衔。顯然，機械照搬傳統(tǒng)煤用磁選機是行不通的蝌蹂。因此噩斟，必須設計專用磁選機，以滿足高密度礦物重介選工藝的要求孤个。

礦漿在磁選機內(nèi)流動和分選的過程是一個復雜的固液兩相流問題剃允。若不考慮強磁性礦物在整個過程中的吸引、輸送齐鲤、脫水問題斥废，則該問題可簡化為磷礦礦漿在具有自由液面邊界條件下的類似明渠兩相流輸送問題。在選礦工程中给郊，帶有自由邊界的流動是極為普遍的牡肉。對于不可壓縮液體的流動，在無壓流的前提下都具有自由表面淆九。例如明渠水流荚板、礦漿和篩機和磁選機內(nèi)的流動等凤壁。工程中，自由表而實際上是流動的水體和在水體之上的空氣介質(zhì)的交界面跪另，空氣介質(zhì)對流動水體的壓力通常是一個常數(shù)拧抖。在流體力學的研究領域中，含自由液面的流動問題是流體力學中的一個難點和熱點免绿。

2唧席、適應高濃度礦漿入料

用于分選高密度的非磁性磷礦石的主選設備是無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器，其結(jié)構(gòu)和工況與選煤用無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器有很大不同嘲驾。在選煤工藝中進入三產(chǎn)品重介旋流器的重介質(zhì)懸浮液密度多在1.6kg/L以下淌哟，而在磷礦分選工藝中進入旋流器的重介質(zhì)懸浮液密度多在2.0kg/L以上。這就導致進入磁選機的礦漿質(zhì)量濃度在40%以上（而選煤領域中辽故，該指標在25%左右）徒仓。以上特點要求處理磷礦的磁選機其處理能力需提高80%以上涨颜。

3趁冈、應用與展望

TDC1030P型磷礦專用磁選機已在國內(nèi)多家選礦廠投入生產(chǎn)，取得了良好的效果热监∥棺撸基于VOF方法的**技術(shù)不僅解決了高密度礦漿在磁選機槽體內(nèi)堵塞的難題殃饿，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芋肠，設計經(jīng)驗和工程實踐也比較欠缺乎芳，但其必將隨著國內(nèi)磷礦重介選工程實踐而不斷進步，在發(fā)展中解決其不足之處帖池。

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