磷作为农业、化工、新能源等产业不可或缺的重要元素，其矿物组成复杂且通常带有多种杂质，如硅酸盐、碳酸盐、铁铝氧化物、稀土元素等。杂质类型的差异直接决定了选矿工艺的选择。因此，科学合理的选矿流程，旨在有效富集磷矿物并去除杂质，是实现磷矿资源高效利用的关键所在。本文将探讨针对包括硅质、钙质及混合型磷矿的三种不同磷矿的选矿流程。
一.硅质磷矿选矿流程：反浮选主导
硅质磷矿的核心挑战在于磷矿物与硅酸盐脉石紧密共生。此类矿石选矿通常采用反浮选法分离目标矿物与脉石，核心流程为：破碎→磨矿→反浮选→脱水。
破碎阶段：运用粗碎-中碎或粗碎-细碎工艺，将原矿逐步破碎至粒度≤15mm，为后续磨矿奠定基础。
磨矿阶段：采用棒磨机等设备，结合螺旋分级机或水力旋流器构成闭路系统。关键在于控制磨矿细度，确保-200目（0.074mm）含量达到70-80%，促使磷矿物与硅质脉石充分解离。
反浮选阶段（核心）：
添加水玻璃作为抑制剂，选择性作用于磷矿物表面形成亲水膜，抑制其上浮。
添加胺类或改性脂肪酸类捕收剂，使硅酸盐脉石表面疏水。
在充气条件下，疏水的硅酸盐脉石附着气泡上浮（泡沫产品，即尾矿），被抑制的磷矿物留存于矿浆（槽内产品，即磷精矿）。
设置多段粗选、精选与扫选，最大程度去除硅酸盐杂质，提升精矿品位。
精矿脱水阶段：先利用浓密机将精矿浓度由20%-30%提升至50%-60%；再通过过滤机处理，最终将产品水分控制在12%以下。
二.钙质磷矿选矿流程：正浮选与焙烧消化
钙质磷矿的主要杂质为碳酸盐矿物（方解石、白云石）。其选矿工艺主要有正浮选法和焙烧-消化法。
正浮选工艺：
破碎磨矿后，矿浆进入正浮选。
添加碳酸钠调节矿浆pH至8-10（碱性环境）。
添加脂肪酸类捕收剂（油酸、油酸钠），选择性捕收磷矿物使其疏水上浮。
磷矿物上浮形成泡沫精矿，碳酸盐杂质留存矿浆作为尾矿。
经粗、精、扫选流程富集磷矿物，最终精矿进行浓缩、过滤脱水。
焙烧-消化工艺：
破碎后矿石直接进入高温焙烧（800-1000℃），碳酸盐分解（如CaCO₃→CaO+CO₂↑）。
冷却焙烧矿，进行水或稀酸消化处理，使生成的CaO、MgO等转化为可溶性氢氧化物。
通过水洗、过滤去除溶解杂质。
对滤饼进行干燥，获得最终磷矿产品。此法尤其适用于高碳酸盐含量矿石。
三.混合型磷矿选矿流程：阶段磨矿与联合浮选
混合型磷矿兼具硅酸盐与碳酸盐杂质，性质复杂，需采用阶段磨矿-分级-联合浮选工艺实现高效分选。
阶段磨矿分级：
通常采用两段或多段磨矿。首段磨至特定粒度，实现部分矿物解离。
通过分级设备分离合格粒级矿浆（进入选别），粗粒级返回再磨。
优势：避免过度粉碎，减少磷矿物损失，提升磨矿效率。
联合浮选（核心）：
依据杂质比例与性质，灵活组合浮选方法。
常见策略：先采用正浮选或双反浮选脱除主要碳酸盐杂质。
脱碳后中间产品，经进一步磨矿（必要时）和反浮选（如脱硅）去除硅酸盐等杂质。
各浮选段均包含粗选、精选、扫选，确保精矿品位与回收率。
精矿脱水：最终精矿经浓缩、过滤达到水分要求。
实际选矿中，由于磷矿的组成成分不同，决定了磷矿选矿必须采用针对性的流程。在保障技术可行的前提下，还需综合考量生产成本、环保规范与设备选型等因素。通过持续的试验优化，构建绿色高效的磷矿选矿工艺，是实现矿产资源可持续开发利用的关键所在。
