●成果名稱:云南中低品位膠磷礦選礦技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
●獲獎級別:2011年度國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎
●完成單位:云南磷化、武漢工程大學(xué)、中藍連海設(shè)計研究院
中低品位硅鈣質(zhì)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(xué)、中藍連海設(shè)計研究院合作開發(fā)出系列新型選礦藥劑和配套新工藝,并將其產(chǎn)業(yè)化,為云南省乃至全國中低品位磷資源開發(fā)利用開辟了一條有效途徑,總體技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先,既解決了稀缺資源可利用問題,又具有良好的環(huán)保節(jié)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(fā)利用是關(guān)系到我國磷化工、磷肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,關(guān)系到國家糧食安全的的重大戰(zhàn)略問題。云南磷資源保有儲量22.8億噸,但直接開采或經(jīng)擦洗脫泥即可滿足高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)的風(fēng)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(huán)境的破壞和土地的浪費。因此,要保證云南省磷化工支柱產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大、解決國家級磷復(fù)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(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
項目第一完成人、武漢工程大學(xué)黨委書記吳元欣在接受記者采訪時表示,該項目技術(shù)上最大的突破是藥劑與工藝的結(jié)合。針對云南中低品位膠磷礦嵌布粒度細、包裹型嵌鑲發(fā)育、有用礦物與脈石礦物可浮性相近等特點,課題組開發(fā)出系列新型選礦藥劑和配套新工藝。比如,通過分子設(shè)計,采用氯化、酯化反應(yīng),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(diào)節(jié)介質(zhì)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(shù)攻關(guān),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(shù)經(jīng)濟指標,未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。“這個項目的另一個亮點是工程與應(yīng)用相結(jié)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(xué)合作研究了中低品位磷礦選礦技術(shù),在正—反浮選工藝小試結(jié)果滿意的基礎(chǔ)上,聯(lián)合申報了云南省?萍己献饔媱。2004年針對產(chǎn)業(yè)化過程中礦石工藝性質(zhì)、浮選流程、新藥劑開發(fā)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(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”校企合作項目協(xié)議。該研發(fā)團隊首次開發(fā)出中低品位膠磷礦“正浮—粗聯(lián)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——?、安寧兩座200萬噸/年磷礦浮選廠。經(jīng)工業(yè)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(wěn)定,經(jīng)濟社會效益顯著。
另外,在環(huán)保方面,該項目實現(xiàn)了工藝過程和尾礦廢水的循環(huán)利用,回水利用率達80%以上,年節(jié)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(huán)境污染;常溫浮選每年可節(jié)省標煤14萬噸以上,節(jié)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(shù),就無法解決資源瓶頸問題!

