山東某鐵精礦脫硫試驗(yàn)研究

李　祎，魏昌國，馮　婕，王明銀（山東乾舜礦冶科技股份有限公司，山東濟(jì)南250014）

?

山東某鐵精礦脫硫試驗(yàn)研究

李祎，魏昌國，馮婕，王明銀
（山東乾舜礦冶科技股份有限公司，山東濟(jì)南250014）

摘要：山東某鐵精礦中硫含量在0.6%，硫主要賦存于磁黃鐵礦中，與磁鐵礦緊密共生，確定采用浮選法脫硫。試驗(yàn)了不同礦漿pH值、活化劑、捕收劑對磁黃鐵礦浮選分離效果的影響，確定粗選藥劑制度為：組合捕收劑（丁基黃藥∶丁銨黑藥=2∶1）用量200 g/t，礦漿pH值為6.5~7，活化劑（硫酸銅）用量為60 g/t，助選劑用量60 g/t，起泡劑30 g/t；經(jīng)進(jìn)一步優(yōu)化助選劑用量和浮選時(shí)間，一粗兩掃的浮選閉路流程，鐵精礦中硫含量降至0.2%。

關(guān)鍵詞：鐵精礦；脫硫；浮選；助選劑

鐵精礦含硫高，將直接影響煉鐵、煉鋼的質(zhì)量，對高爐生產(chǎn)也有危害［1］。山東某鐵礦選廠投產(chǎn)后，鐵精礦中含硫較高，一般在0.6%左右，有時(shí)含硫量在0.7%以上。本次試驗(yàn)以該鐵精礦為研究對象，通過浮選法降低鐵精礦中硫含量，提高鐵精礦質(zhì)量。

1　試樣性質(zhì)

1.1試樣多元素分析

本次試驗(yàn)礦樣為某鐵礦選礦廠提供的鐵精礦，含鐵品位65.94%，含硫品位0.66%。鐵精礦多元素分析見表1，鐵精礦中有害成分P和As含量均滿足冶煉要求，但硫含量（0.660%）高于冶煉標(biāo)準(zhǔn)（＜0.3%）。硫物相分析見表2，鐵物相分析見表3。

表1　鐵精礦多元素分析結(jié)果%

表2　硫物相分析結(jié)果%

表3　鐵物相分析結(jié)果%

由物相分析可知，硫的主要載體為磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦，但是經(jīng)磁選的鐵精礦中黃鐵礦和黃銅礦含量較少，硫主要賦存在磁黃鐵礦中，含硫量為0.472%，比例69.72%。

1.2試樣粒度分析

試樣粒度分析結(jié)果見表4。

表4　試樣粒度組成及分布

由表4可以看出，隨著粒度的變細(xì)，其硫含量升高，硫在細(xì)級別中的比例也隨之提高，-0.074 mm粒級中S分布率為87.00%，同時(shí)-0.074 mm粒級產(chǎn)率為78.13%。礦樣已經(jīng)很細(xì)，再磨流程會增加捕收劑用量；同時(shí)礦樣過細(xì)會降低硫的分選效果。因此試樣不再磨礦。

2　選礦試驗(yàn)

2.1原則流程的確定

從試樣性質(zhì)分析可知，該鐵精礦中硫的主要載體是磁黃鐵礦，而鐵主要賦存在磁鐵礦中，因此，只要把磁黃鐵礦從礦樣中分離出，鐵精礦中的雜質(zhì)硫含量就可減少。而磁黃鐵礦具有較高的磁性，在磁選中隨磁鐵礦進(jìn)入精礦中，磁黃鐵礦與磁鐵礦的比重又相近，磁選、重選工藝無法實(shí)現(xiàn)鐵、硫分離。因此確定采用浮選法脫硫的原則流程［2］。

2.2浮選試驗(yàn)

2.2.1探索試驗(yàn)

用黃藥類作捕收劑，松醇油作起泡劑，進(jìn)行了礦漿不同pH值探索性選礦試驗(yàn)。尾礦中S含量最低為0.56%，仍較高。后續(xù)試驗(yàn)又增加了掃選作業(yè)，采用不同的活化劑、調(diào)整劑，浮選效果均不好，尾礦中S含量在0.45%以上。因此，單一黃藥類捕收劑，無論是在堿性介質(zhì)還是酸性介質(zhì)中均不能獲得理想的結(jié)果，需要選擇捕收劑種類。

2.2.2粗選藥劑制度試驗(yàn)

為了選擇合適的捕收劑，對不同種類的黃藥和黑藥進(jìn)行了組合試驗(yàn)，同時(shí)對活化劑和助選劑進(jìn)行了條件試驗(yàn)。試驗(yàn)共20組，確定了組合捕收劑為丁基黃藥∶丁銨黑藥=2∶1，礦漿pH值為6~6.5，活化劑為硫酸銅。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了藥劑用量試驗(yàn)，確定了圖1的試驗(yàn)條件，經(jīng)一粗一掃浮選流程，鐵精礦中S含量降至0.35%。

圖1　粗選藥劑制度試驗(yàn)流程

2.2.3助選劑用量試驗(yàn)

蘆笙是云南最具代表性的樂器之一，也是云南比較本土的樂器。今天苗族地區(qū)的圍繞蘆笙的傳說，或許未必是歷史。但卻說明在“三省四縣”交界的高良鄉(xiāng)，苗族文化和蘆笙文化，有著比較深厚的傳承。不過，遺憾的是，這個(gè)苗族人口超過30%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，苗族的文化卻一直被忽略。

在藥劑選擇及用量試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)助選劑可降低尾礦中的S含量［3］，但藥劑用量對選別效果的影響十分敏感。為了確定助選劑的加入量，進(jìn)行了3個(gè)用量試驗(yàn)，同時(shí)增加兩次掃選，試驗(yàn)流程為一粗二掃，產(chǎn)品為尾礦，結(jié)果見表5。

表5　助選劑用量試驗(yàn)結(jié)果%

由表5可知，當(dāng)助選劑用量增加時(shí)，尾礦中S含量由0.32%降為0.26%，回收率由51.67%降低至41.42%。說明助選劑可提高磁黃鐵礦的可浮性，合適用量為粗選60～100 g/t，一次掃選15～30 g/t。

由上述試驗(yàn)結(jié)果確定選礦工藝條件為：一粗二精二掃浮選流程，

2.3閉路試驗(yàn)

經(jīng)一粗二精二掃浮選閉路試驗(yàn)，尾礦中S含量仍高于0.3%的要求。為此，增加了精選抑制劑的用量，并在一次精選作業(yè)添加助選劑，在掃選作業(yè)中增加捕收劑的用量，獲得了S品位24.051%、S回收率為51.85%的硫精礦，但鐵精礦中S含量為0.317%。在該試驗(yàn)條件下，不能獲得高品位硫精礦，而提高硫精礦的品位會使尾礦中硫含量增加。為了降低尾礦中的硫品位，不再進(jìn)行精選，只是增加浮選時(shí)間［3］。試驗(yàn)流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知，經(jīng)一粗兩掃的浮選閉路作業(yè)，尾礦中硫含量降低到0.20%，精礦中硫含量達(dá)到5.82%，但鐵損失了8.06%，對經(jīng)濟(jì)效益影響較大。

圖2　浮選閉路試驗(yàn)流程

表6　浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果%

3　結(jié)論

3.2硫在細(xì)粒級中含量高，礦物細(xì)度-0.074 mm占78.13%，再磨流程會增加分選難度，不需要再磨礦。3.3常規(guī)的浮選藥劑制度，難以降低鐵精礦中的硫含量。粗選藥劑制度：丁基黃藥∶丁銨黑藥=2∶1為組合捕收劑，礦漿pH值6.5~7，活化劑硫酸銅用量為60 g/t，助選劑用量60 g/t，組合捕收劑用量200 g/t，起泡劑30 g/t。助選劑提高了硫的回收率。

3.4一粗二精二掃的浮選閉路流程，難以獲得高品位硫精礦，同時(shí)尾礦中的硫含量偏高。不再精選，只是增加浮選時(shí)間，采用一粗二掃的浮現(xiàn)閉路流程，可使尾礦中硫含量降至0.20%。

3.5經(jīng)兩次掃選作業(yè)，鐵精礦中硫含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但鐵損失率較高，后續(xù)可繼續(xù)研究粗精礦中硫、鐵回收利用問題，以期達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］彭會清，李祿宏，徐林.某鐵精礦浮選脫硫試驗(yàn)研究［J］.金屬礦山，2005（12）：35-37.

［2］張錦瑞，鄭全貴.鐵精礦脫硫試驗(yàn)研究［J］.中國礦山工程，1995（3）：40-42.

［3］饒峰，童雄，黃宇林，等.云南文山某鐵精礦脫硫的試驗(yàn)研究［J］.云南冶金，2007（5）：13-16.

Research on Desulphurization of Iron Ore Concentrate in Shandong

LI Yi, WEI Changguo, FENG Jie, WANG Mingyin
（Shandong Qianshun Mining and Metallurgy Technology Co., Ltd., Jinan 250014, China）

Abstrraacctt:: The sulfur content is 0.6% in Shandong iron ore concentrate, the sulfur is mainly hosted in the magnetic pyrite, and it is closely related with the magnetite. By testing the different pulp pH value, activator, catching collectors on the flotation of pyrrhotite separation effect influence, the roughing reagent system was determined: combination collecting agent (butyl xanthate∶ammonium butyl aerofloat = 2∶1) is 200g/t, pulp pH value is 6.5-7, activator of copper sulfate is 60 g/t, electioneering agent is 60 g/t, foaming agent is 30 g/t. It optimize dosage of electioneering agent and flotation time in the flow test, by a rough two sweep closed-circuit flotation process, the sulfur content in iron concentrate fell to 0.2%.

Key worrddss:: iron ore concentrate; desulfurization; flotation; electioneering agent

作者簡介：李祎，女，1985年生，2008年畢業(yè)于山東科技大學(xué)礦物加工工程專業(yè)?，F(xiàn)為山東乾舜礦冶科技股份有限公司科研室主任，選礦工程師，研究方向：鐵礦物的綜合回收利用。

收稿日期：2015-07-24

中圖分類號：TD923

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4620（2015）06-0035-02