磷（lín）礦是重（chóng）要的化學原料，在國民經濟中占有重要的地（dì）位。磷礦資源主要分布在磨（mó）洛哥、南非、美（měi）國、中國和俄羅（luó）斯等國家，其中（zhōng），摩洛哥占**位。摩洛哥的（de）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（jiè）第四位，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（xū）要經過較多複雜的分選（xuǎn）加工才能得（dé）到合格的磷精礦。據統計，我國現探明磷礦儲量151.98億t，P2O5含量大於30%的（de）富礦僅為（wéi）11.2億t，占探明儲量（liàng）的7%；P2O5為26%以下的中低品位（wèi）磷礦約占90%，其中低於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（wèi）磷礦石主要分布在雲南、貴州和湖北，約占全國高（gāo）位磷礦石的89%。如果選擇性地（dì）開采這部分富礦，將會導致大量貧礦礦體的**性破壞。數年前，我國不少（shǎo）企（qǐ）業在采礦中存在棄貧采富、資源利用率低的現象，在使用上（shàng）存在（zài）著高礦低用的問題。照（zhào）此下去，富礦將在20年左（zuǒ）右逐漸枯（kū）竭，磷（lín）礦的資源麵臨貧化，2000年國土資源部已將（jiāng）磷礦列為2010年後不能滿足我國國民經濟發展（zhǎn）需求的20個礦種之一。因此，深（shēn）入（rù）開展對中低品位磷礦分選技術的研究，對不同礦源的中低品位磷礦進行選（xuǎn）礦技術（shù）試驗開（kāi）發，不僅能為磷化工工業提供優質（zhì）的（de）磷精礦，而且還能大幅提高磷礦資（zī）源利用率，實現磷礦資源（yuán）的*大（dà）化（huà）利用。

長期（qī）以來，中低品位矽—鈣質型磷礦石是國內外公認的難選礦石。在世界磷礦選礦實踐中，這（zhè）類礦石的選礦（kuàng）方（fāng）法主要有三種：即重選、浮選和焙燒。上世紀八、九十年代，各國（美（měi）國、法國、中國等）對這類（lèi）磷礦石的分選（xuǎn）方法進行了大量研究工作。在國外，由（yóu）於近期內尚不缺（quē）乏富（fù）礦、易選礦和風化礦山資（zī）源，所（suǒ）以對難選的中低品位磷礦分選方法（fǎ）的研究缺乏深度和廣度，受技術和經濟效益的製約尚無工業應用。

上世紀70年代以來，國內對中低品位（wèi）磷礦的（de）分選主（zhǔ）要采用單（dān）一的浮選法（fǎ）。1985年，原化工部組織了比較係統和全麵的磷礦選礦技術研（yán）究，研究的內容涉及光電選礦、化學選礦、浮選和重介質選礦。光電選礦和化學選礦流程比較複雜，產率低，浮選要求磨礦細、藥（yào）劑用（yòng）量大，故上述三種（zhǒng）選礦方（fāng）法的綜合經濟效果均不理想。

有鑒於此，為尋找更好的中低品位磷礦加工利用途徑，國家開展了中低品位磷礦重介選工藝的研究。1986年，“宜昌磷礦重介質選礦（kuàng）聯合流（liú）程試驗研（yán）究”列為“七五（wǔ）”攻關項目，開始（shǐ）探索重介質選礦聯合工藝，並（bìng）於1990年在花果樹礦建（jiàn）成一座磷礦重介選礦廠（chǎng）。但由於當時國（guó）內耐磨技術和重介質分選技術尚不成熟，選礦廠的運行效果不理想。而在（zài）選煤（méi）領域，煤炭科學研究總院（yuàn）唐山研究院在重介質選煤技術及耐磨技術的研究（jiū）和應用領域已達到國際**水平，將（jiāng）該技術移植（zhí）到磷礦選礦業（yè）的條件（jiàn）已經成熟，目（mù）前所開發（fā）的磷礦重介質分選工（gōng）藝和裝備已經在多家選礦廠成功應用。

在磷礦重介選工藝中，進入磁選機的礦物（wù）密度>4×10(3)kg/m3，而在重介質選煤工藝中磁選機（jī）的入料（liào）密（mì）度上限（xiàn）為2×10(3)kg/m3。顯然，將傳統煤（méi）用磁選機用於磷（lín）礦分選領域，高密度的物料由（yóu）於自重等原因沉降過快將堆積在磁選機內造成（chéng）堵塞，必（bì）將導致磁選（xuǎn）機不能正常工作（zuò），進而（ér）影響整（zhěng）個重介選工藝（yì）的可靠性。因（yīn）此，必須設計專用磁選機，以滿足高密度非金屬（shǔ）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懸浮（fú）液密（mì）度多在2.0kg/L以上，而在選煤工藝中其密度多在1.6kg/L以下。工業應用的實踐表明，進入磁選機的磷礦漿質量濃（nóng）度在40%以上（而在（zài）選煤領域，該指標在25%左右）。磷礦選礦工藝的要求使得磁選機的處理能力需要（yào）提高80%以上。

1、適應高密度礦漿入料

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收的關鍵設備。該種磁選機（jī）適用的入料密度上限為2×10(3)kg/m3。在磷礦重介選工（gōng）藝中，進入磁選的礦物密度大（dà）於4×10(3)kg/m3。顯然，機械照搬傳統煤用磁選機是行不通的。因此，必須設計專（zhuān）用磁（cí）選機，以滿足高密度礦物重介選工藝的要求。

礦漿在磁選機內流動和分選的過程是一個（gè）複雜的固液兩相流問（wèn）題。若不考慮強磁性礦物在整個（gè）過程中的吸引、輸送、脫水問題（tí），則該問題可簡化為磷礦礦漿在具有（yǒu）自由（yóu）液麵邊界條件下的類似明渠兩（liǎng）相流（liú）輸送問（wèn）題。在選礦工程（chéng）中，帶有自（zì）由（yóu）邊界的流動是（shì）極為普遍的。對於不可壓縮（suō）液體的流（liú）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（cí）選機內的流動等。工程中，自由表而實際（jì）上是流動的水體和在（zài）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（gè）常數。在流體（tǐ）力學的研究（jiū）領域中，含自由液麵的流動問題是流體力學中的（de）一個難點和熱點。

2、適（shì）應（yīng）高濃度礦（kuàng）漿入料

用於分（fèn）選高密度的非磁性磷礦石的主選設備是無壓給料三產品重介旋流（liú）器，其結構和工況（kuàng）與選煤用無壓給料（liào）三產品重介（jiè）質（zhì）旋流器有很大不同。在（zài）選（xuǎn）煤工藝中進入三產品重介旋流（liú）器的重（chóng）介質懸浮液（yè）密度多在1.6kg/L以下，而在磷礦分選（xuǎn）工藝中進入旋流（liú）器的重介質懸浮液密度多在2.0kg/L以上。這就導致進入磁選機（jī）的礦漿質量濃度在40%以上（而選煤領域中，該指標在25%左右）。以上特點要（yào）求處理磷礦的磁選機其處（chù）理能力需提高80%以上。

3、應（yīng）用與展（zhǎn）望

TDC1030P型磷礦（kuàng）專用磁（cí）選機已在國內多家選礦（kuàng）廠投入生產，取得了良好的效果。基於VOF方（fāng）法的**技術不僅（jǐn）解決了（le）高密（mì）度礦漿在磁選機槽體內堵塞的難題，同時大大提（tí）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，設計經驗和工程實踐也比較欠（qiàn）缺，但其必將隨著國內磷礦重介選工（gōng）程實踐而不（bú）斷（duàn）進步，在發展中解（jiě）決其不足之處。

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