全 文 ：白竹磷矿工艺矿相研究
骆章威，李 防，彭 杰
（湖北兴发化工集团股份有限公司，湖北 宜昌 443000）
［摘 要］研究了白竹矿区磷矿石中胶磷矿与碳质物的嵌镶关系、嵌布粒度、单体解离度等矿相特征。结果表
明，该矿具有典型的沉积胶磷矿特征，推荐采用正反浮选工艺。通过正反浮选，在原矿w（P2O5） 23.03%、w（MgO）
3.10%条件下，可获得总磷精矿产率67.53%、w（P2O5） 30.18%、w（MgO） 0.60%，P2O5回收率88.50%的浮选指标。
［关键词］胶磷矿；碳质物；矿相特征；单体分离
［中图分类号］TD97 ［文献标志码］A ［文章编号］ 1007－6220（2016）02－0008－03
Study on mineral phases of Baizhu phosphate rock
LUO Zhangwei，LI Fang，PENG Jie
（Hubei Xingfa Chemicals Group Co., Ltd, Yichang 443000, China）
Abstract：The mineral phases of Baizhu phosphate rock including mosaic relationship between collophanite and
carbonaceous matter，dissemination size，monomer dissociation degree are studied. The results show：Baizhu
phosphate rock is with the typical mineral phases of sedimentary collophane，direct-reverse flotation technology
is recommended for it. Under the condition of w（P2O5），w（MgO）in crude ore respectively of 23.03%，3.10%，
through direct-reverse flotation，the phosphorus concentrate is 67.53% with w（P2O5）of 30.18%，w（MgO）of
0.60%，the recovery rate of P2O5 is 88.50%.
Key words：collophanite；carbonaceous matter；mineral phases；monomer separation
［收稿日期］ 2015－11-22
［作者简介］骆章威（1991-），男，湖北孝感人，助理工程师，从事
磷矿石的工艺矿相研究等。E-mail：1157687647qq.com
［通讯作者］李 防。E-mail：xf86lifang@163.com
湖北保康白竹磷矿区位于湖北省襄阳市保康县
马桥镇［1］。白竹磷矿区受三条平移正断层的破坏，
自北向南被分割为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个矿段［2］。笔者
以Ⅳ矿段为研究对象。Ⅳ矿段磷矿层赋存于震旦系
上统陡山沱组，主体为灰、深灰色磷块岩，下部多
为云质蠕虫状磷块岩及云质条带状磷块岩，中上部
多为纹层状磷块岩。
1 实验方法
按照采样规范采集磷矿石块状样品，然后按工
艺矿物学要求拣块，磨制成厚 0.03 mm的标准薄
片，粉状样品则由选矿综合样经破碎、粉磨而成。
磷矿石的矿物成分、嵌镶关系、嵌布粒度以及解离
性主要采用光学显微分析，所用设备为奥林巴斯
BX-51P型研究级显微镜。采用过尺线法测定胶磷
矿、白云石等主要矿物成分的嵌布粒度。磷矿石特
征的描述等主要遵循我国相关标准［3-4］。
2 白竹磷矿石的化学组成及矿物组成
2.1 磷矿石化学成分（见表1）
根据表 1以及磷矿石的工业类型划分标准来
看，白竹磷矿石的工业类型属于混合型磷块岩。
2.2 矿物组成
矿石中磷矿物为胶磷矿，脉石矿物主要为白云
石、黏土矿物、石英、长石、碳质物等，其他为陆
源碎屑。主要矿物特征如下。
胶磷矿，单偏光镜下呈浅棕-深棕色，正交镜
下多为黑色，中突起，凝胶状集合体（形成团块
状、不规则球粒状、椭圆状、假鲕状等），部分聚
集呈磷块岩条带，集合体中包裹有细粒石英、黏
土、白云石等矿物，具有典型的沉积胶磷矿特征。
白云石，单偏光镜下为不均匀的浅土黄色，正
交镜下可见高级干涉色，不规则粒状集合体。玻璃
光泽，硬度低，性脆，闪突起，粒径为 0.01～0.05
mm。其空间展布形式主要有：以细晶、微晶结构
w（P2O5）
23.10
w（MgO）
3.08
w（CaO）
36.90
w（SiO2）
19.70
w（Fe2O3）
0.94
w（Al2O3）
0.24
w（CO2）
10.13
w（F）
2.13
%表1 磷矿石化学成分分析结果
2016年2月
第31卷第2期
磷 肥 与 复 肥
Phosphate ＆ Compound Fertilizer8
组成白云岩条带，少量呈细脉状穿插于磷块岩条带
中，少量的白云石在磷矿物集合体中呈微细包体
（粒径为0.002～0.004 mm）。
黏土矿物，主要是水云母和高岭石。水云母无
色透明，呈细叶片状或细针状。高岭石为钾、钠长
石的风化产物。
石英，无色透明，不规则颗粒状，粒径最大约
2 mm，最小 0.010 ~ 0.006 mm，一般 0.1 ~ 0.3 mm，
多以包裹体形式存在于磷矿物集合体中。
碳质物，偏光显微镜下呈黑色，不透明，不规
则状，多呈集合体形式存在，部分赋存于胶磷矿集
合体中。
3 矿石矿相特征
3.1 嵌布嵌镶特征
胶磷矿与周边脉石矿物主要呈两种嵌布嵌镶关
系，其中正交偏光镜 10×10胶磷矿（Clh）集合体
与白云石（Dol）集合体条带状嵌布，二者之间呈
波浪嵌镶，其大颗粒属杂乱状嵌布，嵌镶界面较为
平直，见图1；正交偏光镜10×10胶磷矿（Clh）呈
杂乱状嵌布，白云石（Dol）呈条带状嵌布，胶磷
矿（Clh）中包裹有细小的白云石（Dol）、石英
（Q），见图 2。大颗粒或集合体状胶磷矿与脉石矿
物一般呈条带状嵌布，嵌镶界面多变。细粒的脉石
矿物还以包裹体形式分散于胶磷矿中，属杂乱嵌布。
主要有害矿物碳质物基本上都是以细小颗粒或
是集合体形态存在，其中单偏光镜 10×10胶磷矿
（Clh）呈块状嵌布，白云石（Dol）呈块状嵌布，
碳质物（C）以集合体形式嵌布在胶磷矿（Clh）与
白云石（Dol）之间，部分以包裹体形式嵌布于胶
磷矿（Clh）中，见图 3；单偏光镜 10×10碳质物
（C）呈星点状集合体杂乱嵌布，胶磷矿（Clh）呈
块状嵌布，胶磷矿（Clh）中包裹有细小的碳质物
（C），见图 4。细小颗粒者多以包裹体形态赋存于
其他矿物中，少量嵌布于矿物间隙，集合体形式存
在的碳质物多呈不规则状嵌布于白云石、胶磷矿周
围，其嵌镶界面多变，一般不平整。
3.2 嵌布粒度
采用过尺线测法，在偏光显微镜下对矿石中主
要矿物的嵌布粒度进行统计，结果（见表 2）表
明，矿石中胶磷矿嵌布粒度有 70.59%处在 0.16 ~
1.28 mm，属中粗粒嵌布，少量属细粒嵌布，其中
胶磷矿嵌布粒度在＞0.64 ~ 1.28 mm、＞0.32 ~ 0.64
mm、＞0.16 ~ 0.32 mm三个粒级范围内都有约
24%。碳质物嵌布粒度全部小于 0.32 mm，属细粒
嵌布，其中约有38%在0 ~ 0.01 mm。
表2 嵌布粒度统计表
3.3 单体解离度
采用过尺线测法在偏光显微镜下对磷矿石中主
要矿物的单体解离度进行分析，所选的粒度范围为
＞0.08 ~ 0.10 mm、＞0.04 ~ 0.08 mm。测得胶磷矿
的单体解离度结果（见表3）如下：在＞0.08 ~ 0.10
图1 正交偏光镜10×10胶磷矿与白云石条带状嵌布关系
图2 正交偏光镜10×10胶磷矿与白云石杂乱状嵌布关系
图3 单偏光镜10×10碳质物集合体形式嵌布
图4 单偏光镜10×10碳质物星点状杂乱嵌布
粒径/mm
0 ~ 0.01
＞0.01 ~ 0.02
＞0.02 ~ 0.04
＞0.04 ~ 0.08
颗粒占比/%
胶磷矿
13.24
4.41
碳质物
38.80
5.97
10.45
8.96
粒径/mm
＞0.08 ~ 0.16
＞0.16 ~ 0.32
＞0.32 ~ 0.64
＞0.64 ~ 1.28
颗粒比/%
胶磷矿
11.76
23.53
23.52
23.53
碳质物
23.88
11.94
骆章威等 白竹磷矿工艺矿相研究
2016年
第31卷第2期 9
mm、＞0.40 ~ 0.80 mm两个粒级胶磷矿的单体解离
度均大于 85%。碳质物的单体解离度在＞0.08 ~
0.10 mm、＞0.40 ~ 0.80 mm两个粒级均小于40%。
表3 矿物的单体解离度测定结果
4 选矿工艺方案
根据工艺矿物学的研究，结合相应的选矿可行
性研究，拟定了针对该矿的正反浮选工艺流程，正
反浮选闭路试验工艺流程见图5，结果见表4。
5 结论
1） 白竹Ⅳ矿段磷矿石中胶磷矿部分聚集呈磷
块岩条带，集合体中包裹有细粒石英、黏土、白云
石等矿物，具有典型的沉积胶磷矿特征。根据对白
云石、石英类矿物和碳质矿的研究，推荐该矿采用
正反浮选工艺。
2） 通过正反浮选，在原矿w（P2O5） 23.03%、
w（MgO）3.10%、磨矿细度为粒径≤0.074 mm的颗粒
占 79.50%的条件下，可获得总精矿产率 67.53%、
w（P2O5）30.18%、w（MgO）0.60%，P2O5回收率88.50%
的浮选指标。
［参考文献］
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版社，1998.
［4］ 国土资源部.DZ/Ｔ0209—2002 磷矿地质勘查规范［S］.北京：地
质出版社，2003.
项目
胶磷矿
碳质物
粒径/mm
＞0.08 ~ 0.10
＞0.40 ~ 0.80
＞0.08 ~ 0.10
＞0.40 ~ 0.80
单体
个数
68
126
20
18
连生体个数
1/2
3
6
50
16
1/3
6
12
66
14
1/5
16
6
25
32
3/5
5
14
11
4
4/5
2
5
8
10
解离度/%
85.75
85.94
23.53
38.79
图5 正反浮选闭路试验工艺流程流程
产品名称
总精
总尾
原矿
产率/%
67.53
32.47
100.00
w（P2O5）/%
30.18
8.16
23.03
w（MgO）/%
0.60
8.31
3.10
P2O5回收率/%
88.50
11.50
100.00
如图5所示，IER-FC在60 ℃下对Al3+的脱除率
达到40%左右，对Mg2+的脱除率达到85%以上，故
IER-FC对Mg2+的吸附选择性远远大于Al3+。
3 结论
实验结果表明，离子交换树脂（IER-FC）对
Mg2+、Al3+的荷载量分别为0.003 218、0.015 500 g/g；
湿法磷酸中Al3+、Mg2+浓度在 10 min内快速降低达
到平衡；反应温度对吸附净化效果影响很小，可忽
略不计；IER-FC对Mg2+的吸附选择性远高于Al3+。
［参考文献］
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（上接第7页）
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2016年
第31卷第2期磷肥与复肥
表4 正反浮选闭路试验结果
图5 60℃下金属离子脱除率随反应时间的变化
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