云南磷化集团是目前国内拥有最大国有现代化磷矿露天采选的企业,其下属安宁矿业分公司是一个以现代化程度较高著称的选矿厂。安宁矿业分公司原来设计的是采用正-反浮选流程,处理天宁矿业所采出的中低品位半风化磷矿石。近年来,随着对磷矿不断地开采,矿石的风化程度在不断提高,目前天宁矿业几个采区已经堆存几百万吨风化磷矿。用传统单一浮选法处理风化程度高的磷矿石容易出现浓密困难、浓密底流浓度低、下游萃取起泡冒烟等现象。针对上述存在的一系列严重问题,除从矿石工艺矿物学等方面进行矿石性质研究外,更应加强选矿工艺、浮选药剂等方面研究,彻底地解决这些问题。为了合理开发与利用天宁矿业的磷矿资源,建立自己稳固的磷矿石原料基地,保证企业可持续健康发展,对天宁风化矿一、四采区矿样进行了浮选工艺流程研究。在开展本课题研究之前,先对天宁风化矿第一、四采区矿样进行了矿石性质分析及一系列小型探索性浮选试验,在此基础上进行了相关浮选工艺流程研究。首先,对四采区矿样先进行抛出泥质预处理,对抛出泥质后的矿样进行常温清水正-反浮选工艺。正浮选采用Na₂SiO₃作为硅酸盐矿物的抑制剂,用量为5.5kg/t,采用XM-28作为磷矿物捕收剂,用量为2kg/t;反浮选以H₂SO₄作为调整剂和抑制剂,用量为4kg/t。最终得到P₂O₅品位29.12%,MgO含量0.56%,总精矿产率54.48%,总回收率75.85%的浮选指标。采用此工艺的生产成本（矿石和药剂成本）为246.95元,比单一反浮选脱镁高出43元,生产成本过高,公司盈利不足,不宜进行工业化生产。对一采区矿样进行不同工艺的浮选试验研究,均采用一步浮选法。单一反浮选采用H₃PO₄作为抑制剂,GK-3作为捕收剂;单一正浮选采用YP1作为抑制剂,XM-28作为捕收剂。从浮选效果来看,采用清水分级单一正浮选工艺流程可以得到最佳的浮选指标:P₂O₅品位30.15%,MgO含量0.2%,回收率97.79%。从生产成本来看,采用回水分级单一反浮选成本最低,为130.21元,而清水分级单一正浮选成本为142.43元。综合各方面因素考虑,采用清水分级单一正浮选工艺具有最好的浮选效果,成本适中。为解决天宁风化矿常规浮选工艺流程下,其精矿浓密易跑浑,最终实际产率偏低等一系列问题,分别针对浮选精矿和浮选尾矿进行沉降试验。单一正浮选清水流程浮选精矿最终底流浓度可达53.82%,超过工厂现用单一反浮选脱镁工艺生产的精矿;单独的风化矿脱除泥质后的浮选尾矿的沉降浓度可以达到34.15%,能够满足生产要求;为了解决脱除泥质的沉降特将矿泥和浮选的尾矿进行混合沉降,沉降的浓度可以达到28.79%,基本可以满足要求。课题研究成果在实际生产应用中,整个改造过程只需在现有设备基础上增加三套旋流器装置,即可实现流程转换,改造力度和难度均不大,对安宁矿业分公司现有生产经营影响较少,且风险可控。