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磷矿作为国家的战略资源,实现磷矿的高效选别对于节能环保、提高经济效益有着重要意义。本文主要研究对胶磷矿进行Falcon离心重力分选试验,根据密度、粒度对分选的影响,探究胶磷矿离心重力分选的最佳工艺参数。试验矿样为湖北宜昌宝石山选矿厂提供的磷矿,矿石中P2O5含量为20.12%,工业类型为硅钙质胶磷矿,属中低品位矿石;主要脉石矿物为白云石和页岩,白云石为主要难选组分;矿石嵌布特性复杂。原矿中主导粒级为0.5-0.25mm粒级,有用矿物均匀分布在各个粒级中,-0.045mm微细粒级矿物含量为17.74%,理论上Falcon的分选参数对于微细粒级物料效果不佳。在必要的物料分析后,结合Falcon离心分选机理对胶磷矿离心分选进行了探索试验,为后续分选试验的参数选择和工艺选别提供参考依据,分别是0.5-0.45mm粒级单因素探索试验,-0.5mm粒级探索试验和-0.045mm粒级探索试验,发现Falcon分选机对于胶磷矿的分选是可行的,但是从精矿品位的角度考虑,需要对原矿进行适当的解离。通过磨矿试验,确定最佳的磨矿时间为10min,磨矿细度为-0.074mm粒级占比74.70%。然后,进行了胶磷矿的Falcon离心分选单因素试验,分别探究了转动频率、反冲水压、入料量对分选效果的影响,经过分选,精矿品位较原矿品位可以提升8个百分点,为28.86%,回收率为48.85%。最后,根据单因素试验结果,确定了可靠的参数范围,利用Design-expert软件进行了正交试验的设计分析,分析结果显示,反冲水压因素对于精矿产率、精矿品位、尾矿品位及P2O5回收率四个评价指标的影响均大于其它工艺参数。设计正交试验的优化方案,对尾矿品位限制最小值,其他评价指标取最大值,得到的优化结果为:转动频率53.04Hz、反冲水压0.02MPa、给料量59.40g,此时的各项评价指标为:精矿产率49.45%、精矿品位27.81%、尾矿品位12.89%、P2O5回收率66.89%。由于精矿品位、尾矿品位二者取最优值的分选条件差异较大,此优化方案适用于该分选试验。