梅山礦業(yè)公司硫酸渣選鐵試驗

許繼龍 張祖剛

（南京寶地梅山產(chǎn)城發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司）

硫酸渣是指黃鐵礦制硫酸工藝的殘渣，又稱黃鐵礦烘渣或燒渣，主要化學(xué)成分為鐵、二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣、硫，另外還不同程度含有Cu、Pb、Zn、Au和Ag［1］。由于硫酸渣含鐵較高，可作為燒結(jié)礦的原料［2-3］，但作為燒結(jié)礦的原料還存在諸多問題：成球性差、吸水率高，影響燒結(jié)生產(chǎn)率；含S、Cu、Pb、Zn等有害元素，影響燒結(jié)礦質(zhì)量。因而，工業(yè)生產(chǎn)中燒結(jié)料配加硫酸渣的量一般控制在10%以下。

為了改善硫酸渣的性能，進(jìn)而提高燒結(jié)料的品質(zhì)，對硫酸渣進(jìn)行加工，提高其細(xì)度和含鐵量、降低硫等雜質(zhì)含量非常必要。德國、芬蘭等國家就有采用高溫氯化法氯化渣中的金屬，然后用濕法冶金工藝提取金、銀，并脫除有害金屬的工業(yè)實踐［4-5］。

1 試 樣

梅山礦業(yè)公司硫酸渣中的鐵礦物以赤鐵礦為主，其次是磁鐵礦、假象赤鐵礦和褐鐵礦，含少量鐵礬；金屬硫化物主要為黃鐵礦和磁黃鐵礦；脈石礦物主要是石英，次為長石、云母、方解石、白云石、綠泥石、磷灰石、石膏等；微量礦物有鈦鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和鋯石等。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

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由表2可以看出，試樣中的鐵主要呈赤（褐）鐵礦產(chǎn)出，其次為磁鐵礦和假象赤鐵礦，合計分布率達(dá)90.43%。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 磁浮聯(lián)合流程試驗

2.1.1 條件試驗

2.1.1.1 弱磁選磁場強度試驗

弱磁選磁場強度試驗采用RK/CXG-Φ50 型磁選管，試驗流程為1次粗選流程，磨礦細(xì)度為-0.074 mm占97.75%（-0.037 mm占75.06%），試驗結(jié)果見表3。

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由表3可以看出，弱磁選粗精礦鐵回收率隨磁場強度的提高而提高，鐵品位小幅下降。綜合考慮，確定弱磁選磁場強度為143.31 kA/m。

2.1.1.2 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度試驗采用1次弱磁粗選流程，固定磁場強度為143.31 kA/m，試驗結(jié)果見表4。

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由表4 可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，弱磁選粗精礦鐵品位小幅上升，回收率小幅下降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%。

2.1 兩組孕婦妊娠期并發(fā)癥比較 觀察組孕婦妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓疾病發(fā)生率明顯低于對照組(P<0.05)，但兩組妊娠期貧血發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。觀察組產(chǎn)婦自然分娩率明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.1.1.3 強磁選背景磁感應(yīng)強度試驗

強磁選背景磁感應(yīng)強度試驗采用1次弱磁粗選、1 次強磁粗選流程，試驗固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%、弱磁選磁場強度為143.31 kA/m，試驗結(jié)果見表5。

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由表5可以看出，隨著強磁選背景磁感應(yīng)強度的提高，強磁選粗精礦鐵品位先顯著下降后小幅下降，回收率先大幅度上升后小幅上升。綜合考慮，確定強磁粗選背景磁感應(yīng)強度為0.8 T。

2.1.1.4 強磁選粗精礦浮選試驗

為了提高綜合精礦品位，對2.1.1.3 節(jié)確定條件下的強磁選粗精礦進(jìn)行浮選試驗，試驗采用1 次粗選、1 次掃選流程，粗選抑制劑氟硅酸銨用量為1 000 g/t，捕收劑CY-20用量為600 g/t，試驗結(jié)果見表6。

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由表6 可以看出，強磁選粗精礦經(jīng)1 粗1 掃浮選流程處理，可獲得作業(yè)產(chǎn)率為27.79%、鐵品位為53.80%、作業(yè)回收率為38.37%的浮選精礦，及作業(yè)產(chǎn)率為18.45%、鐵品位為49.09%、作業(yè)回收率為23.74%的浮選中礦。

2.1.2 磁浮全流程試驗

根據(jù)條件試驗結(jié)果，對試樣進(jìn)行磨礦—弱磁選—強磁選—浮選工藝流程試驗，磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%，弱磁粗選磁場強度為143.31 kA/m、弱磁精選磁場強度為79.62 kA/m，強磁選磁場強度為0.8 T，浮選抑制劑氟硅酸銨用量為1 000 g/t、捕收劑CY-20用量為600 g/t，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表7。

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由表7 可以看出，試樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%的情況下，采用1 粗1 精弱磁選、弱磁選尾礦1 次強磁選、強磁選精礦2 次反浮選，最終獲得鐵品位55.72%、回收率51.86%的精礦。

2.2 磁化焙燒—磨礦—弱磁選試驗

2.2.1 磁化焙燒時間試驗

試樣配煤磁化焙燒—磨礦—弱磁選試驗固定還原劑煤與試樣的質(zhì)量比為5%，焙燒溫度為750 ℃，焙燒產(chǎn)品磨礦細(xì)度為-0.074 mm 占74.00%，磁選管1 次弱磁選磁場強度為143.31 kA/m，不同焙燒時間下的試驗結(jié)果見表8。

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由表8 可以看出，隨著焙燒時間的延長，弱磁選精礦鐵品位上升，回收率先顯著上升后大幅度下降。綜合考慮，確定焙燒時間為40 min，對應(yīng)的精礦鐵品位為59.32%，回收率為84.11%。

2.2.2 磁化焙燒—磨礦—弱磁選全流程試驗

根據(jù)條件試驗結(jié)果，對試樣進(jìn)行磁化焙燒—磨礦—弱磁選全流程試驗，試樣的磨礦細(xì)度為-0.074 mm 占74.00%，還原煤與試樣的質(zhì)量比為5%，焙燒溫度為750 ℃，焙燒時間40 min，焙燒產(chǎn)品磨礦細(xì)度為-0.074 mm 占74.00%，弱磁粗選磁場強度為143.31 kA/m，弱磁精選1 磁場強度為111.46 kA/m、弱磁精選2 磁場強度為79.62 kA/m，試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見表9。

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由表9 可以看出，試樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%的情況下進(jìn)行磁化焙燒，焙燒產(chǎn)品在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%的情況下采用1 粗2 精弱磁選流程處理，最終獲得鐵品位59.62%、回收率86.48%的精礦。

3 結(jié) 論

（1）梅山礦業(yè)公司硫酸渣中有回收價值的元素鐵含量為27.78%，鐵礦物以赤鐵礦為主，其次是磁鐵礦、假象赤鐵礦和褐鐵礦；金屬硫化物主要為黃鐵礦和磁黃鐵礦；脈石礦物主要是石英，次為長石、云母、方解石、白云石、綠泥石、磷灰石、石膏等。主要脈石成分為SiO2，其次Al2O3、CaO、MgO，四者合計含量為45.71%。

（2）磁浮全流程試驗在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 占74.00%的情況下，采用1粗1精弱磁選、弱磁選尾礦1次強磁選、強磁選精礦2 次反浮選，最終獲得鐵品位55.72%、回收率51.86%的精礦。

（3）磁化焙燒—磨礦—弱磁選全流程試驗在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 占74.00%的情況下進(jìn)行磁化焙燒，焙燒產(chǎn)品在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74.00%的情況下采用1 粗2 精弱磁選流程處理，最終獲得鐵品位59.62%、回收率86.48%的精礦。

（4）結(jié)合梅山礦業(yè)公司硫酸渣的產(chǎn)量和燒結(jié)料的品質(zhì)要求，從投資、效益和環(huán)保的角度，推薦現(xiàn)場硫酸渣的處理工藝為磁浮聯(lián)合工藝。