河南某難選硫鐵礦石選礦工藝研究

楊　寧　李曉俊

(洛陽坤宇礦業(yè)有限公司)

?

河南某難選硫鐵礦石選礦工藝研究

楊寧李曉俊

(洛陽坤宇礦業(yè)有限公司)

摘要河南某難選硫鐵礦石性質(zhì)復(fù)雜，現(xiàn)場原采用單一浮選工藝處理，僅能獲得硫品位30.25%、回收率84.27%的硫精礦。為給現(xiàn)場工藝改造提供依據(jù)，進(jìn)行了浮選、搖床重選、弱磁—浮選、預(yù)先重選—弱磁選—浮選等探索試驗(yàn)，推薦應(yīng)用預(yù)先重選—弱磁選—浮選的聯(lián)合流程來處理該硫鐵礦石，可以獲得硫品位35.05%、硫回收率90.65%的精礦指標(biāo)，與原工藝指標(biāo)相比，硫精礦硫品位提高了4.8個(gè)百分點(diǎn)、回收率提高了6.38個(gè)百分點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果可作為選礦廠流程改造的依據(jù)。

關(guān)鍵詞硫鐵礦重選磁選脫碳浮選

硫鐵礦是一種重要的礦物原料，主要用于提取硫和制造硫酸[1-2]。在橡膠、造紙、紡織、食品、火柴等工業(yè)以及農(nóng)業(yè)中均有重要用途，特別是在國防工業(yè)上用于制造各種炸藥、發(fā)煙劑等[3-4]。我國硫鐵礦資源十分豐富，位居世界首位，目前硫鐵礦的選礦處理方法主要采用浮選法，且大部分礦石可選性好，易回收利用，也有部分硫鐵礦由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，采用浮選工藝處理難度大，指標(biāo)不理想[5-10]。對河南某難選硫鐵礦石進(jìn)行了磨礦、搖床重選、弱磁—浮選等探索試驗(yàn)，為確定合理的硫鐵礦綜合回收改造方案提供依據(jù)。

1　礦石性質(zhì)

礦石主要含硫礦物為硫鐵礦(磁黃鐵礦、黃鐵礦、白鐵礦)，脈石礦物主要為高嶺石，少量地開石、方解石、白云石、炭質(zhì)等。礦石多元素分析結(jié)果見表1。

表1　原礦多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag、As的含量單位為g/t。

2　試驗(yàn)結(jié)果及討論

礦石中黃鐵礦結(jié)晶粒度較細(xì)，部分微晶黃鐵礦被高嶺石包裹，高嶺石被炭浸染，可浮性提高；礦石有一定程度氧化，會(huì)對浮選作業(yè)指標(biāo)造成影響；礦石中雜質(zhì)炭含量較高是造成該硫鐵礦難選的主要因素，炭可浮性較好，易夾雜在硫精礦中，影響產(chǎn)品質(zhì)量；被高嶺石包裹的微晶黃鐵礦磨礦解離困難，影響選礦回收，會(huì)降低硫的回收率。

針對以上情況，并結(jié)合選廠現(xiàn)場工藝，本研究進(jìn)行了單一浮選、搖床重選、弱磁—浮選試驗(yàn)以及預(yù)先重選—磁選—浮選等工藝流程對比試驗(yàn)，以確定該難選硫鐵礦石綜合回收的最佳處理方案。

2.1單一浮選試驗(yàn)

參照選廠原浮選工藝流程，并增加浮選脫炭處理工藝(見圖1)，開展了不同磨礦細(xì)度的浮選試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

圖1　脫碳、浮選工藝流程

表2表明，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm占65.00%時(shí)，硫精礦硫品位和回收率均較高。選擇磨礦細(xì)度為-0.074mm占65.00%，此時(shí)獲得的硫精礦硫品位為40.65%、回收率為67.65%。另外也說明在原單一選硫基礎(chǔ)上增加脫炭工藝后，硫精礦硫品位(原現(xiàn)場工藝硫品位為30.25%)得到增加，但同時(shí)有12.35%的硫損失在炭精礦中，表明增加浮選脫炭工藝?yán)撞⒋妫柽M(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化研究或?qū)で笃渌椒摮俊?/p>

表2　磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響 %

2.2搖床重選試驗(yàn)

礦石硫鐵礦密度大，脈石礦物密度小。在磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%條件下，開展了搖床重選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖2　搖床重選試驗(yàn)流程

由表3可以看出，搖床重選可富集大部分密度較高的硫鐵礦物，同時(shí)丟棄掉產(chǎn)率為21.09%、硫含量為2.56%的尾礦，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，重選尾礦中含有大量的碳，說明重選方法可以較好地脫除礦石中的碳。

2.3弱磁—浮選試驗(yàn)

礦石中硫鐵礦主要為磁黃鐵礦。在磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%條件下，開展了弱磁選—浮選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3　搖床重選試驗(yàn)結(jié)果 %

圖3　弱磁—浮選試驗(yàn)流程

表4　磁選—浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表4可以看出，磁選獲得的磁性產(chǎn)品鐵品位為47.38%，硫品位僅32.96%，硫回收率為56.98%，磁性產(chǎn)品中含一定量的鐵礦物，非磁性產(chǎn)品經(jīng)浮選獲得的硫精礦硫品位僅為35.59%，經(jīng)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，硫精礦中有著大量炭質(zhì)，需設(shè)法預(yù)先脫除。

2.4預(yù)先重選—弱磁選—浮選試驗(yàn)

在各流程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按圖4流程進(jìn)行預(yù)先重選—弱磁選—浮選全流程試驗(yàn)，結(jié)果見表5。

由表5可以看出，采用重選—弱磁選—浮選流程，獲得的磁選精礦含TFe43.76%，含S33.12%，S回收率為63.44%，獲得的浮選精礦含TFe46.75%，含S40.58%，S回收率為27.11%；磁選精礦+浮選精礦產(chǎn)品的產(chǎn)率為25.82%，含TFe44.53%，含S35.05%，S回收率為90.65%，炭含量僅為0.88%，符合硫鐵礦精礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG/T2786—1996)Ⅱ級優(yōu)等品產(chǎn)品要求。與現(xiàn)場原工藝指標(biāo)相比，硫精礦硫品位提高了4.8個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高了6.38個(gè)百分點(diǎn)。

圖4　試驗(yàn)全流程

表5　全流程試驗(yàn)結(jié)果 %

3　結(jié)　語

(1)河南某硫鐵礦石主要有用礦物為磁黃鐵礦和黃鐵礦，有害雜質(zhì)為炭，為典型的煤系硫鐵礦石。

(2)采用重選—弱磁選—浮選聯(lián)合流程，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%條件下，經(jīng)重選預(yù)先除去部分脈石礦物及碳，然后用磁選得到部分磁性硫鐵精礦，最后通過浮選得到高品質(zhì)的硫精礦，獲得的硫精礦(磁選精礦+浮選精礦)產(chǎn)率為25.82%、含TFe44.53%、含S35.05%、S回收率為90.65%、炭含量僅為0.88%，該產(chǎn)品符合硫鐵礦精礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG/T2786—1996)Ⅱ級優(yōu)等品要求。與現(xiàn)場工藝指標(biāo)相比，硫精礦硫品位提高了4.8個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高了6.38個(gè)百分點(diǎn)?？勺鳛楝F(xiàn)場工藝改造的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃新.促進(jìn)我國硫鐵礦制酸的發(fā)展[J].硫酸工業(yè)，2004(5):15-19.

[2]李振飛，文書明，周興龍，等.我國硫鐵礦加工業(yè)現(xiàn)狀及硫鐵礦燒渣利用綜述[J].國外金屬礦選礦，2006(6):10-12.

[3]張躍，唐明林，揚(yáng)守明，等.我國硫鐵礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào)，2013(5):895-897.

[4]任海兵.對我國硫鐵礦資源開發(fā)及利用的思考[J].中國礦業(yè)，2010(3):36-39.

[5]歐陽素勤，銀星宇.硫鐵礦選礦研究現(xiàn)狀[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2011(Z):102-107.

[6]周樂倫，段志毅，王鶴峰.硫鐵礦選別方法及應(yīng)用中存在的問題[J].礦業(yè)快報(bào)，2007(8):49-50.

[7]胡天喜，文書明.硫鐵礦選礦現(xiàn)狀與發(fā)展[J].化工礦物與加工，2007(8):1-4.

[8]張麗軍，王曉慧.硫鐵礦選礦概述[J].礦產(chǎn)綜合利用，2016(1):18-21.

[9]鄧海波.伴生硫鐵礦資源利用及其選礦技術(shù)進(jìn)展[J].有色礦山，2001(3):23-25.

[10]邱廷省，宋宜富，趙冠飛，等.我國伴生硫鐵礦浮選技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].礦山機(jī)械，2014(11):5-10.

(收稿日期2016-05-05)

楊寧( 1984—)，男，助理工程師，471700 河南省洛陽市洛寧縣鳳翼西路。