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[摘 要]锰矿和磷矿均是工业广泛需求的矿产资源，通常以混合形式开采，如何高效回收锰和磷成为一大难题。本文基于锰磷混合矿特点，对相关选矿工艺以及综合回收流程进行分析和探讨，以期为实践提供科学依据。
[关键词]混合矿；碳酸锰矿；胶磷矿；磁选；浮选
中图分类号：TD923 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0320-01
我国锰矿和磷矿资源较为丰富，其中前者以软锰矿、硬锰矿、菱锰矿、褐锰矿为主，因杂质含量较高、品位较低，选矿时需经洗矿、重选、磁选、浮选等多种工艺组合；后者以胶磷矿为准，品位同样偏低，选矿时多采用浮选方法。由于锰矿和磷矿经常以混合形式出现，对混合矿选矿工艺进行改进，对综合回收流程进行优化，具有重要的现实意义。
一、锰磷混合矿性质以及矿物分离
（一）矿石性质
低品位混合矿由不同矿石组合而成，矿物组成较为复杂，其具体特征需在显微镜下观察获知，就菱锰矿而言，锰矿石中另有其他矿物种类，多以含锰白云石的形式存在，部分为石英、方解石、绿泥石等，由于镁、硅等成分去除较为困难，要想获得高品位锰矿较为困难；就胶磷矿而言，镜下可见微细颗粒，多位不透明集体，同时伴生方解石、白云石等矿物[1]。综合来看。混合矿样锰、磷品位均比较低，矿石表面性质相似，矿物组成复杂，对二者进行综合回收存在很大难度。
（二）矿物分离
混合矿矿物组成的复杂性给选矿带来了很大难度，也直接决定选矿流程的复杂性，无论是选用混合浮选还是优先浮选，均会消耗大量浮选药剂。锰矿选矿常用方法有洗矿、重力选矿、磁选、浮选等，目前较为成熟的微细粒碳酸锰矿处理工艺有选择性絮凝、磁种分选和泡沫分选；磷矿浮选工艺则分为磷矿正浮选、磷矿反浮选、磷矿反-正浮选、磷矿正-反浮选以及磷矿双反浮选。混合矿样中胶磷矿、白云石、方解石等表面性质较为接近，其中胶磷矿不具有磁性，含锰白云石则具有磁性，为进一步提升矿石品位，可先通过磁选完成锰和磷的分离，再分别对二者进行浮选，整个工艺的分离并不存在技术上的难题，通过高梯度磁选机便可完成，操作较为简便，且限制条件较少，其可行性已得到广泛认可和实践证实。
二、锰矿磁选和磷矿浮选试验研究
（一）锰矿磁选
锰矿磁选有细磨再选和粗磨再选，锰磷分离后的锰矿品位仍较低，由于锰矿石中含锰白云石以及石英嵌布粒度较细，要想进一步提高锰矿品位，需对各矿物进行单体分离，即进行细磨磁选。经细磨再磁选后，矿石中锰含量会得到提高，但这并不能保证获得较高回收率，这与磨矿细度和磁场强度有很大关联，若含锰矿石与其他脉石矿石产生互凝，仍会影响到分选效果，目前较常采用的方法为分散磁选和絮凝磁选，前者是通过在磨矿前后添加六偏磷酸钠、水玻璃等分散剂来消除分散颗粒之间的团聚，这种工艺虽然能够提升精矿品位，但是无法保证回收率；而通过高分子絮凝磁选和疏水絮凝磁选可同时提升精矿品位和回收率[2]。事实上，细磨再选相关工艺的回收率均无法达到理想的效果，为避免矿物过度流失更多采用的是粗磨再选工艺，此时关注的焦点是如何提高精矿品位，需要考虑磨矿细度、磁场强度、水流速度等因素，通过“一粗一精一扫”试验流程，在粗磨条件下直接磁选能够提升锰矿品位。粗选后直接抛尾会造成资源浪费，可通过扫尾对含锰矿物进行再回收，扫选需确定磁场强度；精选则可以进一步提高锰精矿的品位，该流程需对各选矿指标进行综合分析。
（二）磷矿浮选
锰磷分离后的锰矿品位较低，硅、镁含量较高，对于这类胶磷矿，多采用“正反浮”工艺流程，需要合理选择调整剂、抑制剂、捕收剂、分散剂等。胶磷矿浮选尤为重视磨矿细度，相关试验表明，在磨矿细度为-0.074mm69.5%含量时，精矿产率和回收率分别为48.5%、60.7%；磨矿细度为-0.074mm76.3%含量时，精矿产率和回收率分别为50.1%、65.8%；磨矿细度为-0.074mm85.8%含量时，精矿产率和回收率分别为52.1%、71.5%；磨矿细度为-0.074mm90.5%含量时，精矿产率和回收率分别为53.1%、76.8%；磨矿细度为-0.074mm93.7%含量时，精矿产率和回收率分别为53.6%、74.0%[3]。随着磨矿细度的不断增加，精矿产率也在逐渐上升，直至趋于稳定，而回收率则呈现出先上升后降的变化趋势，分析认为磨矿细度的增加能够增加精矿品位，但是粒度过细也会造成浮选指标恶化。在现有条件下，正浮选结果直接影响精矿品位，以水玻璃为例，该抑制剂主要用于抑制硅酸盐矿物，但过量使用则会在胶磷矿表面形成水化膜，这是导致磷矿回收率较低的主要原因之一。在反浮选试验中，通过脱镁来提升精矿品位，需要通过条件试验来最终确定反浮各阶段药剂最佳用量，并对相关工艺流程进行优化[4]。
结论
综上所述，锰矿和磷矿在工业中应用越来越广，属于战略性资源，这两种矿石在我国储量均较为丰富，但经常二者以低品位且混合形式存在，选矿较为困难，以混合形式回收也难以达到高效回收的矿产利用目标。结合现有选矿工艺，锰矿选矿工艺参数的确定包括粗磨磁选、细磨再磁选等，磷矿选矿工艺流程的确定包括磨砂细度和浮选条件综合分析，基于锰磷混合矿性质，通过磁浮联合流程明确选矿指标，能够提高低品位锰磷矿的综合回收率，相关工艺的改进，对混合矿的开采和选矿，以及锰磷矿的综合利用，均有重要的参考意义
参考文献
[1]艾光华，刘炯天.钨矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望[J].矿山机械，2011，10（4）：6-7.
[2]遲骋，徐盛明，王学军，等.兰坪难处理氧化锌矿选冶工艺研究进展[J].矿产保护与利用，2011，10（1）：97-101.
[3]邓冰，张渊，杨永涛，等.嘎依穷低品位铜铅锌多金属矿选矿工艺试验研究[J].有色金属（选矿部分），2015，11（4）：10-13.
[4]刘安荣，聂登攀，周坤，等.贵州某中低品位胶磷矿配矿选矿试验研究[J].化工矿物与加工，2015，13（9）：7-8.
[关键词]混合矿；碳酸锰矿；胶磷矿；磁选；浮选
中图分类号：TD923 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0320-01
我国锰矿和磷矿资源较为丰富，其中前者以软锰矿、硬锰矿、菱锰矿、褐锰矿为主，因杂质含量较高、品位较低，选矿时需经洗矿、重选、磁选、浮选等多种工艺组合；后者以胶磷矿为准，品位同样偏低，选矿时多采用浮选方法。由于锰矿和磷矿经常以混合形式出现，对混合矿选矿工艺进行改进，对综合回收流程进行优化，具有重要的现实意义。
一、锰磷混合矿性质以及矿物分离
（一）矿石性质
低品位混合矿由不同矿石组合而成，矿物组成较为复杂，其具体特征需在显微镜下观察获知，就菱锰矿而言，锰矿石中另有其他矿物种类，多以含锰白云石的形式存在，部分为石英、方解石、绿泥石等，由于镁、硅等成分去除较为困难，要想获得高品位锰矿较为困难；就胶磷矿而言，镜下可见微细颗粒，多位不透明集体，同时伴生方解石、白云石等矿物[1]。综合来看。混合矿样锰、磷品位均比较低，矿石表面性质相似，矿物组成复杂，对二者进行综合回收存在很大难度。
（二）矿物分离
混合矿矿物组成的复杂性给选矿带来了很大难度，也直接决定选矿流程的复杂性，无论是选用混合浮选还是优先浮选，均会消耗大量浮选药剂。锰矿选矿常用方法有洗矿、重力选矿、磁选、浮选等，目前较为成熟的微细粒碳酸锰矿处理工艺有选择性絮凝、磁种分选和泡沫分选；磷矿浮选工艺则分为磷矿正浮选、磷矿反浮选、磷矿反-正浮选、磷矿正-反浮选以及磷矿双反浮选。混合矿样中胶磷矿、白云石、方解石等表面性质较为接近，其中胶磷矿不具有磁性，含锰白云石则具有磁性，为进一步提升矿石品位，可先通过磁选完成锰和磷的分离，再分别对二者进行浮选，整个工艺的分离并不存在技术上的难题，通过高梯度磁选机便可完成，操作较为简便，且限制条件较少，其可行性已得到广泛认可和实践证实。
二、锰矿磁选和磷矿浮选试验研究
（一）锰矿磁选
锰矿磁选有细磨再选和粗磨再选，锰磷分离后的锰矿品位仍较低，由于锰矿石中含锰白云石以及石英嵌布粒度较细，要想进一步提高锰矿品位，需对各矿物进行单体分离，即进行细磨磁选。经细磨再磁选后，矿石中锰含量会得到提高，但这并不能保证获得较高回收率，这与磨矿细度和磁场强度有很大关联，若含锰矿石与其他脉石矿石产生互凝，仍会影响到分选效果，目前较常采用的方法为分散磁选和絮凝磁选，前者是通过在磨矿前后添加六偏磷酸钠、水玻璃等分散剂来消除分散颗粒之间的团聚，这种工艺虽然能够提升精矿品位，但是无法保证回收率；而通过高分子絮凝磁选和疏水絮凝磁选可同时提升精矿品位和回收率[2]。事实上，细磨再选相关工艺的回收率均无法达到理想的效果，为避免矿物过度流失更多采用的是粗磨再选工艺，此时关注的焦点是如何提高精矿品位，需要考虑磨矿细度、磁场强度、水流速度等因素，通过“一粗一精一扫”试验流程，在粗磨条件下直接磁选能够提升锰矿品位。粗选后直接抛尾会造成资源浪费，可通过扫尾对含锰矿物进行再回收，扫选需确定磁场强度；精选则可以进一步提高锰精矿的品位，该流程需对各选矿指标进行综合分析。
（二）磷矿浮选
锰磷分离后的锰矿品位较低，硅、镁含量较高，对于这类胶磷矿，多采用“正反浮”工艺流程，需要合理选择调整剂、抑制剂、捕收剂、分散剂等。胶磷矿浮选尤为重视磨矿细度，相关试验表明，在磨矿细度为-0.074mm69.5%含量时，精矿产率和回收率分别为48.5%、60.7%；磨矿细度为-0.074mm76.3%含量时，精矿产率和回收率分别为50.1%、65.8%；磨矿细度为-0.074mm85.8%含量时，精矿产率和回收率分别为52.1%、71.5%；磨矿细度为-0.074mm90.5%含量时，精矿产率和回收率分别为53.1%、76.8%；磨矿细度为-0.074mm93.7%含量时，精矿产率和回收率分别为53.6%、74.0%[3]。随着磨矿细度的不断增加，精矿产率也在逐渐上升，直至趋于稳定，而回收率则呈现出先上升后降的变化趋势，分析认为磨矿细度的增加能够增加精矿品位，但是粒度过细也会造成浮选指标恶化。在现有条件下，正浮选结果直接影响精矿品位，以水玻璃为例，该抑制剂主要用于抑制硅酸盐矿物，但过量使用则会在胶磷矿表面形成水化膜，这是导致磷矿回收率较低的主要原因之一。在反浮选试验中，通过脱镁来提升精矿品位，需要通过条件试验来最终确定反浮各阶段药剂最佳用量，并对相关工艺流程进行优化[4]。
结论
综上所述，锰矿和磷矿在工业中应用越来越广，属于战略性资源，这两种矿石在我国储量均较为丰富，但经常二者以低品位且混合形式存在，选矿较为困难，以混合形式回收也难以达到高效回收的矿产利用目标。结合现有选矿工艺，锰矿选矿工艺参数的确定包括粗磨磁选、细磨再磁选等，磷矿选矿工艺流程的确定包括磨砂细度和浮选条件综合分析，基于锰磷混合矿性质，通过磁浮联合流程明确选矿指标，能够提高低品位锰磷矿的综合回收率，相关工艺的改进，对混合矿的开采和选矿，以及锰磷矿的综合利用，均有重要的参考意义
参考文献
[1]艾光华，刘炯天.钨矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望[J].矿山机械，2011，10（4）：6-7.
[2]遲骋，徐盛明，王学军，等.兰坪难处理氧化锌矿选冶工艺研究进展[J].矿产保护与利用，2011，10（1）：97-101.
[3]邓冰，张渊，杨永涛，等.嘎依穷低品位铜铅锌多金属矿选矿工艺试验研究[J].有色金属（选矿部分），2015，11（4）：10-13.
[4]刘安荣，聂登攀，周坤，等.贵州某中低品位胶磷矿配矿选矿试验研究[J].化工矿物与加工，2015，13（9）：7-8.