硫酸燒渣選鐵與常規(guī)硫精礦二次選硫

馮國(guó)臣

(長(zhǎng)春黃金研究院)

?

硫酸燒渣選鐵與常規(guī)硫精礦二次選硫

馮國(guó)臣

(長(zhǎng)春黃金研究院)

摘要硫精礦制酸時(shí)燒渣富含鐵，但從硫酸燒渣中選鐵技術(shù)指標(biāo)一直不高，且只有鐵品位在40%～50%的高品位燒渣用于選鐵才能獲得合格鐵精礦，含鐵品位30%左右的燒渣則只能用于制造水泥。硫酸燒渣選鐵困難的原因是硫精礦中脈石礦物在氧化焙燒時(shí)與新生成的Fe2O3和Fe3O4互相夾雜、包裹和交融，即使磨礦也難以分離。為解決此問題、提高資源的利用率，提出了常規(guī)硫精礦二次選硫思路，并通過試驗(yàn)進(jìn)行了論證。結(jié)果表明：與硫酸燒渣選鐵相比，常規(guī)硫精礦二次選硫回收鐵的工藝更先進(jìn)、技術(shù)指標(biāo)更理想、環(huán)境更友好、資源綜合利用率更高、經(jīng)濟(jì)效益更好。

關(guān)鍵詞硫精礦硫酸燒渣選鐵硫精礦二次選硫高純硫精礦

1硫酸燒渣選鐵

以硫精礦為原料制造硫酸，燒渣鐵品位的高低取決于硫精礦含硫品位的高低。我國(guó)硫精礦含硫通常在30%～40%，相應(yīng)的燒渣鐵品位在32%～47%。若天然鐵礦石鐵品位達(dá)到32%～47%，通常能順利生產(chǎn)出技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)令人滿意的鐵精礦。然而鐵品位30%左右的燒渣通常只能用于制造水泥，很難用于選鐵；鐵品位40%～50%的燒渣通常能選出合格的鐵精礦，但尾礦鐵品位往往較高，鐵回收率較低，見表1。

表1　硫酸燒渣選鐵工藝及技術(shù)指標(biāo)　%

由表1可見：即使可用來選鐵的燒渣，其鐵回收率也非常低，鐵大多流失在選鐵尾礦中，是二次資源的巨大浪費(fèi)。

2常規(guī)硫精礦二次選硫

從目前的選礦工藝技術(shù)狀況看，硫酸燒渣選鐵效果不佳的原因主要是硫精礦中脈石等雜質(zhì)礦物含量較高，在焙燒過程中，脈石致使氧化焙燒過程中生成的Fe2O3和Fe3O4的可選性先天不足：常規(guī)硫精礦氧化焙燒過程的高溫環(huán)境使新生成的Fe2O3、Fe3O4與脈石礦物互相夾雜、包裹和交融，鐵礦物和脈石礦物磨礦分離的難度非常大。

解決這個(gè)問題最好的辦法是省去硫酸燒渣選鐵過程，將脫雜過程提前至焙燒前，即在常規(guī)硫精礦入爐焙燒前進(jìn)行二次選硫，盡可能去除常規(guī)硫精礦中的脈石礦物，最大限度地提高硫精礦質(zhì)量，使入爐硫精礦(黃鐵礦型)硫品位達(dá)到48%以上、脈石礦物含量降到10%以下，這樣的硫酸燒渣鐵品位就達(dá)到60%以上，硫酸燒渣鐵可直接作為鐵精礦使用。

采用浮選工藝一步將礦石直接加工成硫品位48%以上高純硫精礦難度很大，這是因?yàn)榈V石中常含有白云石、方解石、滑石、長(zhǎng)石類和云母類礦物等，其可浮性與硫鐵礦相近或更好于硫鐵礦，導(dǎo)致浮選硫精礦中脈石礦物含量高、硫品位低。我國(guó)部分黃鐵礦型硫精礦脈石礦物含量及制酸燒渣鐵品位見表2。

表2　我國(guó)部分黃鐵礦型硫精礦脈石礦物含量及制酸燒渣鐵品位　%

從表2可以看出：硫品位48%以上的硫精礦燒渣鐵品位可達(dá)60%以上，即燒渣就是合格的甚至優(yōu)質(zhì)鐵精礦。

硫酸燒渣選鐵與把常規(guī)硫精礦加工成硫品位48%以上高純硫精礦，工藝難易及指標(biāo)優(yōu)劣顯而易見。為有效利用燒渣中的鐵，努力將常規(guī)硫精礦硫品位提高至48%以上是最有效的手段。

要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，宜分兩步走。第一步，用傳統(tǒng)浮選工藝(或重選工藝)獲得硫品位30%～40%的常規(guī)硫精礦；第二步，對(duì)常規(guī)硫精礦進(jìn)行精選(即二次選硫，通常采用浮選工藝)，浮選精選的關(guān)鍵在于用濃硫酸為調(diào)整劑，此時(shí)的濃硫酸既是脈石礦物的抑制劑，又是硫鐵礦的活化劑，捕收劑可用丁銨黑藥。大量的研究和實(shí)踐表明，合適的二次選硫工藝流程為調(diào)漿—1粗2掃3精工藝流程，采用該流程和藥劑制度對(duì)2個(gè)有代表性礦樣進(jìn)行閉路浮選試驗(yàn)，結(jié)果見表3、常規(guī)硫精礦與高純硫精礦分別制酸燒渣指標(biāo)見表4。

表3　硫精礦二次選硫試驗(yàn)結(jié)果　%

注：Au的品位單位為g/t。

表4　初級(jí)硫精礦與高純硫精礦分別制酸燒渣指標(biāo)　%

注：Au的品位單位為g/t。

從表3可看出：即使硫品位26.00%和31.41%的低品位硫精礦采用該工藝精選，也能獲得硫品位50.70%和52.15%、鐵品位達(dá)45.08%和45.47%(純黃鐵礦含鐵46.60%)的高純硫精礦，鐵、硫回收率均在90%以上，尾礦鐵品位降至4.30%和6.59%，遠(yuǎn)低于表1燒渣選鐵尾礦鐵品位。

從表4可看出：二次選硫工藝很成功，使高純硫

精礦制酸燒渣鐵品位達(dá)到66%以上、燒渣鐵利用率達(dá)100%，該工藝實(shí)現(xiàn)了鐵和硫的同步高效回收。

3結(jié)論

與硫酸燒渣選鐵相比，常規(guī)硫精礦二次選硫回收鐵的工藝更先進(jìn)、技術(shù)指標(biāo)更理想、環(huán)境更友好、資源綜合利用率更高、經(jīng)濟(jì)效益更好。

參考文獻(xiàn)

[1]李維兵.某地硫酸渣選鐵試驗(yàn)研究「J」.金屬礦山，2004(1):62-66.

[2]劉惠中，鄭榮田.BL1500螺旋溜槽選別硫酸燒渣的應(yīng)用研究「J」.有色金屬：選礦部分，2006(1)：26-28.

[3]向發(fā)柱，胡春暉，廖錦.硫酸燒渣選鐵試驗(yàn)研究「J」.有色金屬：選礦部分，2006(5)：36-39.

(收稿日期2016-04-05)

馮國(guó)臣(1939—)， 男，教授級(jí)高級(jí)工程師，130012 吉林省長(zhǎng)春市南湖大路6760號(hào)。