●成果名稱:云南中低品位膠磷礦選礦技術開發與產業化
●獲獎級別:2011年度國家科學技術進步二等獎
●完成單位:云南磷化、武漢工程大學、中藍連海設計研究院
中低品位硅鈣質膠磷礦的選礦是一個世界性的難題。云南磷化集團公司、武漢工程大學、中藍連海設計研究院合作開發出系列新型選礦藥劑和配套新工藝,并將其產業化,為云南省乃至全國中低品位磷資源開發利用開辟了一條有效途徑,總體技術水平達到國際領先,既解決了稀缺資源可利用問題,又具有良好的環保節能效果。該項目也因此榮獲國家科技進步二等獎。
目前我國已查明磷礦資源儲量167.57億噸,其中90%以上是中低品位磷礦,因此中低品位磷礦資源的開發利用是關系到我國磷化工、磷肥工業可持續發展,關系到國家糧食安全的的重大戰略問題。云南磷資源保有儲量22.8億噸,但直接開采或經擦洗脫泥即可滿足高濃度磷復肥生產的風化富礦僅 3.45億噸,80%以上的中低品位礦石未得到利用而被白白丟棄,不僅造成寶貴資源的極大浪費、而且大量的排棄廢石加大了環境的破壞和土地的浪費。因此,要保證云南省磷化工支柱產業不斷發展壯大、解決國家級磷復肥基地的資源短缺問題,必須加強中低品位磷礦加工利用關鍵技術研究與產業化開發。
項目第一完成人、武漢工程大學黨委書記吳元欣在接受記者采訪時表示,該項目技術上最大的突破是藥劑與工藝的結合。針對云南中低品位膠磷礦嵌布粒度細、包裹型嵌鑲發育、有用礦物與脈石礦物可浮性相近等特點,課題組開發出系列新型選礦藥劑和配套新工藝。比如,通過分子設計,采用氯化、酯化反應,以油腳為原料首次制備出一種新型高效捕收劑——氯代油酸檬酸酯。由于在捕收劑疏水基引入吸電子基團、親水基引入多羧基基團,增強了藥劑分子極性,提高了對鈣鎂離子的鰲合性,使該藥劑具有常溫下溶解性和分散性好、捕收性和選擇性強等特性。通過調節介質的pH值,用一種捕收劑同時滿足了正、反浮選的要求。
國家和云南省在“六五”至“八五”期間組織了中低品位磷礦選礦技術攻關,進行的單—反浮選脫鎂、雙反脫鎂脫硅、反—正浮選等試驗,但都未獲得合理的技術經濟指標,未能實現產業化!斑@個項目的另一個亮點是工程與應用相結合。”吳元欣指出,自上世紀90年代起,云南磷化集團公司與武漢工程大學合作研究了中低品位磷礦選礦技術,在正—反浮選工藝小試結果滿意的基礎上,聯合申報了云南省?萍己献饔媱。2004年針對產業化過程中礦石工藝性質、浮選流程、新藥劑開發等一系列尚待解決的問題,雙方又簽訂了“云南中低品位膠磷礦選礦技術開發與產業化”校企合作項目協議。該研發團隊首次開發出中低品位膠磷礦“正浮—粗聯合反浮—粗—掃” 常溫浮選流程,建成了目前我國最大的選礦磷礦加工基地——?凇矊巸勺200萬噸/年磷礦浮選廠。經工業運行表明,五氧化二磷由原礦中的15%~25% 提高到30%以上,氧化鎂由1.5%~4.0%降低到0.8%以下,選礦回收率達86%以上,工藝流程簡單,操作穩定,經濟社會效益顯著。
另外,在環保方面,該項目實現了工藝過程和尾礦廢水的循環利用,回水利用率達80%以上,年節水達1500萬立方米;采用新型藥劑后,選礦成本明顯降低,減輕了環境污染;常溫浮選每年可節省標煤14萬噸以上,節能減排效果明顯。
吳元欣說,“我國磷礦資源總量有限,以前把富礦都挖完了,再過幾年就只剩下中低品位礦,如果沒有這個技術,就無法解決資源瓶頸問題。”