安徽某銅鐵礦石降低鐵精礦含硫試驗(yàn)研究

萬(wàn) 超

（銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司）

安徽某礦山原礦含銅約0.6%，含硫約4%，含鐵約30%。目前，該礦采用優(yōu)先選銅—浮選尾礦磁選回收鐵工藝流程，得到銅精礦和鐵精礦2種產(chǎn)品。隨著礦山開采的深入，礦石性質(zhì)發(fā)生了變化，主要體現(xiàn)在礦石中磁性硫化物含量升高，這導(dǎo)致鐵精礦含硫也隨之升高，致使鐵精礦因含硫高而銷售困難，同時(shí)也降低了鐵精礦銷售的單價(jià)，嚴(yán)重影響了礦山的經(jīng)濟(jì)效益［1-3］。為此，根據(jù)礦石性質(zhì)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)工藝［4-7］，進(jìn)行了不同方案的試驗(yàn)論證，以提出適宜的工藝流程及藥劑制度，將鐵精礦含硫降低到1% 以下，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

目前，該礦所處理礦石工業(yè)類型主要有銅鐵型、單銅型，少量單鐵型。自然類型有含銅磁鐵礦、含銅黃鐵礦、含銅磁黃鐵礦、含銅矽卡巖、含銅蛇紋巖，少量含銅大理巖、含銅閃長(zhǎng)巖。單銅礦石以含銅石榴子石矽卡巖、含銅透輝石矽卡巖、含銅蛇紋石巖和含銅大理巖為主，銅平均品位較富；銅鐵型礦石為含銅磁鐵礦，銅平均品位較貧。

礦石結(jié)構(gòu)分為自形、半自形、他形粒狀構(gòu)造，填隙交代結(jié)構(gòu)、變膠狀結(jié)構(gòu)、溶蝕交代結(jié)構(gòu)、金屬礦物分解結(jié)構(gòu)。礦石以塊狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀及條紋狀分布。礦石中有用礦物空間分布不均勻，粒度大小不等，嵌布類型主要以細(xì)脈侵染狀為主，侵染狀次之，少量不等粒狀。

原礦主要多元素分析結(jié)果見表1，銅、硫、鐵物相分析結(jié)果見表2～表4。

注：Au、Ag單位為g/t。

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2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試驗(yàn)方案

目前，該礦采用優(yōu)先選銅—浮選尾礦磁選回收鐵工藝流程。該工藝高堿優(yōu)先選銅通過(guò)加入大量石灰調(diào)節(jié)礦漿pH 值為11.0～11.5 抑制硫，捕收劑使用丁基黃藥，起泡劑使用2#油，采用1 粗2 精2 掃浮選工藝流程，磨礦細(xì)度控制在-0.074mm 占60%～65%。目前生產(chǎn)指標(biāo)為銅精礦品位20%、銅回收率86%，鐵精礦品位60%、鐵回收率55%、含硫2%～4%。

為解決鐵精礦含硫過(guò)高的問(wèn)題，該試驗(yàn)在查明礦石中硫、鐵礦物組成的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況，擬定了3 個(gè)試驗(yàn)方案：①采用銅硫混浮工藝將磁黃鐵礦和銅一起浮選，降低浮選尾礦含硫；②對(duì)現(xiàn)場(chǎng)浮選尾礦進(jìn)行再選硫以降低浮選尾礦含硫；③直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)出的鐵精礦進(jìn)行反浮選脫硫。

2.2 銅硫混合浮選工藝試驗(yàn)

為了考查采用銅硫混合浮選工藝后浮選尾礦磁選所得鐵精礦的含硫情況，進(jìn)行混合浮選工藝試驗(yàn)。由于礦石中含有的部分脈石影響了銅的上浮速度，進(jìn)行了粗選調(diào)整劑種類試驗(yàn)，以期獲得較好的銅硫浮選指標(biāo)，降低浮選尾礦含硫，并最終降低鐵精礦含硫。試驗(yàn)工藝流程及藥劑制度見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

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由表5 可知，在不添加調(diào)整劑時(shí)，混合浮選混精的銅、硫回收率分別為93.14%，75.69%，浮選尾礦磁選獲得的鐵精礦含硫1.22%；采用NaHCO3作調(diào)整劑，其用量為750 g/t 時(shí)，混合浮選銅、硫回收率較好，分別達(dá)到了95.35%，78.11%，但此時(shí)浮選尾礦磁選獲得的鐵精含硫1.06%，仍超標(biāo)；當(dāng)采用750 g/t 的NaHCO3作調(diào)整劑，并補(bǔ)加50 g/t的CuSO4作為硫活化劑時(shí)，混合浮選銅、硫回收率較不加CuSO4時(shí)更好，分別達(dá)到了95.52%，80.58%，此時(shí)浮選尾礦磁選獲得的鐵精含硫0.92%，達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)；由此可見，要想減少磁黃鐵礦對(duì)磁選鐵精礦含硫的影響，需要加入硫活化，但與此同時(shí)，勢(shì)必又增加了混合浮選精礦銅、硫的分離難度，最終對(duì)選銅指標(biāo)造成一定的影響；因此不推薦此方案。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)選銅尾礦再選硫試驗(yàn)

試驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)選銅尾礦礦漿（pH=11.5）作為試驗(yàn)原料，浮選尾礦含硫約3.4%、鐵品位約31%。試驗(yàn)針對(duì)該選銅尾礦進(jìn)行活化選硫，并對(duì)選硫尾礦進(jìn)行磁選選鐵，以考查選硫效果對(duì)鐵精礦含硫的影響。試驗(yàn)主要考查活化選硫時(shí)活化劑H2SO4與CuSO4用量對(duì)最終鐵精礦含硫的影響。試驗(yàn)工藝流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6 可知，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)選銅尾礦的活化選硫，采用1 500 g/t 的H2SO4調(diào)整礦漿pH 值至7.6 并添加100 g /t 的CuSO4活化選硫，對(duì)選硫尾礦進(jìn)行磁選選鐵可獲得含硫0.84% 的鐵精礦；由此可見，采用現(xiàn)場(chǎng)選銅尾礦先活化選硫—選硫尾礦再磁選鐵方案可獲得含硫小于1%的鐵精礦。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦反浮選脫硫方案試驗(yàn)

試驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)磁選鐵精礦濾餅樣作為試驗(yàn)原料，該鐵精礦含硫約2.5%、鐵品位約61%。試驗(yàn)主要考查反浮選脫硫活化劑H2SO4與CuSO4用量對(duì)鐵精礦含硫的影響。試驗(yàn)工藝流程及藥劑制度見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7 可知，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦反浮選脫硫，采用400 g/t 的H2SO4調(diào)整礦漿pH 值至7.4，此時(shí)不需要額外添加CuSO4，反浮選脫硫后鐵精礦含硫0.76%；由此可見，采用現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦反浮選脫硫方案亦可獲得含硫小于1%的鐵精礦。

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3 結(jié)論

（1）安徽某礦山隨著井下開采的深入，礦石性質(zhì)發(fā)生了變化，主要體現(xiàn)在礦石中磁性硫化物含量升高，這導(dǎo)致鐵精礦含硫也隨之升高，生產(chǎn)鐵精礦含硫達(dá)2%～4%。

（2）銅硫混合浮選工藝試驗(yàn)結(jié)果表明，在不活化硫礦物的條件下，鐵精礦含硫難于降低到1% 以下，加入CuSO4活化硫礦物能使鐵精礦含硫降低到0.92%，但這也增加了銅、硫分離難度，影響選銅指標(biāo)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)選銅尾礦再選硫試驗(yàn)結(jié)果表明，采用1 500 g/t 的H2SO4調(diào)整礦漿pH 值至7.6 并添加100 g/t的CuSO4活化選硫，對(duì)選硫尾礦進(jìn)行磁選選鐵可獲得含硫0.84%的鐵精礦，達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

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（4）現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦反浮選脫硫試驗(yàn)結(jié)果表明，采用400 g/t 的H2SO4調(diào)整礦漿pH 值至7.4，此時(shí)不需要額外添加CuSO4，反浮選脫硫后的鐵精礦含硫0.76%，達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

（5）綜合上述試驗(yàn)結(jié)果及生產(chǎn)實(shí)際，從工藝流程改造、維護(hù)的成本等綜合考慮，建議采用現(xiàn)場(chǎng)鐵精礦反浮選脫硫方案。