豫西某高硫低銅鐵礦石銅硫尾礦選鐵試驗(yàn)

呂 良 馬 馳 郭珍旭 岳鐵兵 李文軍 劉 磊(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州 450006；2.國(guó)土資源部多金屬礦評(píng)價(jià)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450006；3.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819)

豫西某高硫低銅鐵礦石銅硫尾礦選鐵試驗(yàn)

呂 良1，2，3馬 馳1，2郭珍旭1，2岳鐵兵1，2李文軍1，2劉 磊1，2
(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州 450006；2.國(guó)土資源部多金屬礦評(píng)價(jià)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450006；3.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819)

鐵品位為26.06%的銅硫浮選尾礦中殘存有少量難浮磁黃鐵礦，弱磁選回收其中的磁鐵礦時(shí)，該部分磁黃鐵礦因磁性較強(qiáng)而進(jìn)入鐵精礦中，導(dǎo)致鐵精礦硫含量嚴(yán)重超標(biāo)。為了獲得合格鐵精礦，對(duì)銅硫浮選尾礦弱磁選鐵精礦進(jìn)行了反浮選脫硫試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，采用1粗1精1掃、中礦順序返回閉路流程處理鐵品位為63.14%、硫含量達(dá)2.05%弱磁選精礦，最終獲得了鐵品位為64.53%、含硫0.28%、鐵回收率為47.09%的合格鐵精礦。弱磁選鐵精礦反浮選脫硫效果良好，可作為現(xiàn)場(chǎng)改造的依據(jù)。

弱磁選精礦 磁鐵礦 磁黃鐵礦 反浮選脫硫

豫西某高硫低銅鐵礦石銅、硫、鐵品位分別為0.33%、9.84%、28.54%，現(xiàn)場(chǎng)采用抑硫浮銅—銅尾礦活化浮硫—浮硫尾礦弱磁選鐵的工藝流程，獲得的銅精礦銅品位為18.75%、回收率為58.57%，硫精礦硫品位為38.89%、回收率為88.26%，鐵精礦鐵品位為60.57%、回收率為36.56%、含硫?yàn)?.37%?，F(xiàn)場(chǎng)鐵精礦硫含量嚴(yán)重超標(biāo)，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為改變生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)上的被動(dòng)局面，對(duì)該礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，銅硫回收試驗(yàn)研究情況在文獻(xiàn)[1]中進(jìn)行了報(bào)道，本研究將介紹選鐵試驗(yàn)情況。

文獻(xiàn)[1]表明，銅硫浮選尾礦鐵品位為26.06%，主要鐵礦物有磁鐵礦，磁黃鐵礦、赤褐鐵礦及黃鐵礦少量，進(jìn)一步的探索試驗(yàn)表明，赤褐鐵需細(xì)磨深選才能獲得鐵品位為60%以上的鐵精礦，但回收率很低，沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此，試驗(yàn)將僅研究磁性鐵的回收。

1 銅硫浮選尾礦弱磁選選鐵

弱磁選選鐵的給礦為銅硫浮選試驗(yàn)的尾礦，試驗(yàn)確定的1次弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為95.54 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 弱磁粗選試驗(yàn)結(jié)果
Table 1 Results of rough low intensity magnetic separation %

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位FeS回收率FeS弱磁選精礦21.9963.142.0553.2866.29弱磁選尾礦78.0115.610.2946.7233.71銅硫浮選尾礦100.0026.060.68100.00100.00

從表1可見，弱磁選精礦鐵品位達(dá)63.14%、硫含量占2.05%，鐵品位略高于現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦鐵品位，硫品位雖低于現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦硫品位，但仍大大超出合格鐵精礦硫含量要求。因此，對(duì)弱磁選鐵精礦開展降硫研究很有必要。

2 弱磁選精礦的性質(zhì)與硫含量超標(biāo)原因分析

2.1 主要化學(xué)成分分析

弱磁選精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2。

表2 弱磁選精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果
Table 2 Main chemical analysis results of LIMS iron concentrate %

成 分FeSSiO2MgOAl2O3含 量63.142.052.144.700.81成 分AsZnNa2OCuPb含 量0.040.040.020.010.01

從表2可見，弱磁選精礦的主要雜質(zhì)成分為S、SiO2、MgO、Al2O3等，其余成分含量均較低。

2.2 鐵物相分析

弱磁選精礦鐵物相分析結(jié)果見表3。

表3 弱磁選精礦鐵物相分析結(jié)果
Table 3 Iron phase analysis of LIMS iron concentrate %

鐵物相含 量分布率磁鐵礦中的鐵57.6091.22赤褐鐵0.130.21磁黃鐵礦中的鐵2.614.14黃鐵礦中的鐵0.340.54硅酸鐵1.211.92碳酸鐵1.241.97總 鐵63.13100.00

由表3可見，弱磁選精礦中主要鐵礦物為磁鐵礦，磁黃鐵礦、硅酸鐵、碳酸鐵和黃鐵礦等少量，硫主要賦存在磁黃鐵礦和黃鐵礦中，以磁黃鐵礦為主。

2.3 硫含量超標(biāo)原因分析

弱磁選精礦中磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等主要礦物單體解離程度均較高，硫超標(biāo)的主要原因是鐵精礦中磁黃鐵礦含量較高。這些磁性較強(qiáng)、粒度在0.1～0.005 mm(以0.02 mm左右為主)的磁黃鐵礦，在銅硫混浮作業(yè)中屬于難活化、難捕收礦物(見圖1)。探索試驗(yàn)證明，一味加強(qiáng)銅硫混浮作業(yè)的脫硫效果，既不高效、也不經(jīng)濟(jì)。因此，有必要開展弱磁選鐵精礦反浮選脫硫研究。

圖1 弱磁選精礦顯微鏡下照片

3 脫硫反浮選試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 活化劑種類試驗(yàn)

磁黃鐵礦表面易氧化是影響其上浮的根本原因，因此，選擇合適的活化劑是提高脫硫效果的關(guān)鍵。

活化劑種類試驗(yàn)采用1次粗選流程，試驗(yàn)固定捕收劑異戊基黃藥用量為3 000 g/t，2號(hào)油為60 g/t，試驗(yàn)的鐵精礦指標(biāo)見表4。

表4 活化劑種類試驗(yàn)鐵精礦指標(biāo)Table 4 Iron concentrate index of various activators tests

從表4可見，氟硅酸鈉脫硫效果較好，因此，選擇氟硅酸鈉為活化劑。

3.2 氟硅酸鈉用量試驗(yàn)

氟硅酸鈉用量試驗(yàn)的異戊基黃藥用量為3 000 g/t，2號(hào)油為60 g/t，試驗(yàn)的鐵精礦指標(biāo)見表5。

表5 氟硅酸鈉用量試驗(yàn)鐵精礦指標(biāo)Table 5 Iron concentrate index on dosage of sodium fluosilicate

從表5可見，隨著氟硅酸鈉用量的增加，鐵精礦硫品位和硫回收率呈先快后慢的下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定氟硅酸鈉用量為750 g/t。

3.3 異戊基黃藥用量試驗(yàn)

異戊基黃藥用量試驗(yàn)的氟硅酸鈉用量為750 g/t，2號(hào)油為60 g/t，試驗(yàn)的鐵精礦指標(biāo)見表6。

從表6可見，增加異戊基黃藥用量，鐵精礦硫品位和回收率下降。因此，確定異戊基黃藥用量為3 000 g/t。

表6 異戊基黃藥用量試驗(yàn)鐵精礦指標(biāo)Table 6 Iron concentrate index on dosage of sodium isoamylxanthate

4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上擬定了圖2所示的閉路試驗(yàn)流程，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖2 反浮選脫硫閉路流程

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位FeS回收率FeS鐵精礦19.0264.530.2847.097.83高硫雜質(zhì)2.9754.2713.376.1958.46弱磁選尾礦78.0115.610.2946.7233.71銅硫浮選尾礦100.0026.050.68100.00100.00

由表7可見，采用圖2所示的閉路試驗(yàn)流程，可獲得鐵品位為64.53%、含硫0.28%、鐵回收率為47.09%的合格鐵精礦。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)鐵品位為26.06%的銅硫浮選尾礦中的主要鐵礦物為磁鐵礦，赤褐鐵礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦少量，有回收價(jià)值的鐵礦物為磁鐵礦。

(2)銅硫浮選尾礦經(jīng)弱磁選，獲得的鐵精礦鐵品位達(dá)63.14%、硫含量占2.05%，主要含硫礦物為磁黃鐵礦，這些磁黃鐵礦大多在銅硫混浮時(shí)難以上浮，在銅硫混浮作業(yè)去強(qiáng)化它們的上浮，既不經(jīng)濟(jì)、效果也不好。因此，選擇對(duì)弱磁選鐵精礦進(jìn)行反浮選降硫。

(3)試驗(yàn)采用1粗1精1掃、中礦順序返回閉路浮選流程處理弱磁選精礦，可獲得鐵品位為64.53%、含硫0.28%、鐵回收率為47.09%的合格鐵精礦。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Iron Recovery from Copper and Sulfur Flotation Tailings of a High Sulfur and Low Copper Iron Ore in Western Henan

Lu Liang1，2，3Ma Chi1，2Guo Zhenxu1，2Yue Tiebing1，2Li Wenjun1，2Liu Lei1，2
(1.ZhengzhouInstituteofMultipurposeUtilizationofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Zhengzhou450006，China; 2.KeyLaboratoryofEvaluationandMultipurposeUtilizationofPolymetallicOreofMinistryofLandandResources，Zhengzhou450006，China；3.CollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)

There is little difficult-to-float pyrrhotite residual in copper and sulfur flotation tailings with iron grade of 26.06%,which will go to iron concentrate for its high magnetism during low intensity magnetic separation process,and cause sulfur content beyond the standard.In order to achieve qualified iron concentrate,desulfuration of iron concentrate from low intensity magnetic separation(LIMS) by reverse flotation is conducted.Results show that,through closed circuit process of one roughing-one cleaning-one scavenging and middles back to the flow-sheet in turn to deal with LIMS concentrate with 63.14% iron and 2.05% sulfur,qualified iron concentrate with iron grade of 64.53%,sulfur grade of 0.28% and iron recovery of 47.09% is achieved.Desulfuration of reverse flotation for LIMS iron concentrate has good index and can provide reference for on-site process transformation.

LIMS iron concentrate,Magnetite,Pyrrhotite,Desulfuration by reverse flotation

2014-10-11

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目(編號(hào)：12120113088600)。

呂 良(1978—)，男，工程師，博士研究生。

TD924.1+2,TD923+.7

A

1001-1250(2015)-01-154-03