廣東某硫精礦提質(zhì)分選試驗研究*

魏 煒，黃朝德，鄭 剛，余 坤

(1.黃石港宏新材料科技有限公司, 湖北 黃石435005；2.湖北鄂東礦業(yè)投資集團有限公司，湖北 黃石435005)

0 引言

近年來，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進程進入關(guān)鍵階段，我國對鋼鐵的需求量逐年增加，鐵礦資源日益減少，需從國外進口大量鐵礦石[1-2]。與之相對，我國硫鐵礦資源中的鐵卻未得到有效的開發(fā)利用[3-4]，充分利用這部分硫鐵礦資源可在一定程度上改變我國鐵礦資源的供給格局，減少鐵礦石進口量，還可對硫精礦進行綜合利用，提高資源利用率[5-7]。在提倡礦產(chǎn)資源最大化利用和促進生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，加大硫精礦的利用率，清潔、高效地利用好國內(nèi)豐富的硫鐵礦資源是大勢所趨，也是我國礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的重大戰(zhàn)略任務之一[8-9]。

相較于從鐵礦石中開發(fā)利用鐵資源，直接對硫精礦進行鐵、硫資源的深度開發(fā)利用，更有利于資源的綜合利用和綠色礦山建設(shè)[10]。因此，對硫精礦進行提質(zhì)分選，可在回收其中鐵資源的同時，提高硫精礦的品級[11]。本文對硫精礦進行了提質(zhì)分選研究，以期為硫精礦的綜合利用提供技術(shù)支撐[12-16]。

1 試樣來源及組成

硫精礦試樣來自廣東某化工生產(chǎn)企業(yè)，其多元素分析結(jié)果見表1。

表1 硫精礦試樣的多元素分析結(jié)果 單位：%

由表1可知，該硫精礦的主要成分為S和Fe，其中S品位達到了28.16%，F(xiàn)e品位為48.78%，其他雜質(zhì)質(zhì)量分數(shù)較低。根據(jù)YS/T 337-2009《硫精礦》[11]可知，該硫精礦屬于硫精礦工業(yè)品級中的五級品。

為提高該硫精礦的品位和回收利用其中的鐵，擬對其進行硫鐵分選試驗[17-20]。

2 選礦試驗研究

2.1 原礦粒度分析

為探究硫精礦中Fe、S的粒級分布情況，取1 kg該硫精礦試樣，進行全粒級粒度篩析試驗，結(jié)果見表2。

表2 硫精礦試樣粒度篩析結(jié)果

由表2可知，硫精礦試樣中Fe分布較為均勻，各粒級中Fe品位均在48%以上，而S主要分布在粗粒級中，大于100目粒級S品位達到了35.41%，粒度在150目以上的S分布率達到了64.21%。因此，考慮采用磁選和重選等方法對該硫精礦進行提質(zhì)分選試驗。

2.2 磁選試驗

為分離硫精礦中的Fe和S，取3 kg該硫精礦試樣，調(diào)節(jié)磁選機磁場強度為477 468 A/m，開展磁選試驗，結(jié)果見表3。

表3 磁選試驗結(jié)果 單位：%

由表3可知：磁選鐵精礦中Fe品位為56.10%，S品位為4.13%，F(xiàn)e回收率為41.93%；磁選硫精礦中S品位為42.04%，S回收率為94.70%。根據(jù)YS/T 337—2009的規(guī)定，一級硫精礦S品位須高于43%，而該磁選硫精礦中S品位低于此值，因此考慮采用重選法進一步分選磁選硫精礦，以提高磁選硫精礦中的S品位。

2.3 磁選硫精礦的重選試驗

取3 kg磁選硫精礦進行搖床重選試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表4。

圖1 磁-重試驗流程

表4 磁-重試驗結(jié)果 單位：%

由表4可知，磁選硫精礦經(jīng)搖床重選分選后，搖床精礦和中礦產(chǎn)品中的S品位分別達到了49.57%、44.36%，均滿足YS/T 337-2009中一級品質(zhì)量要求，且其總S回收率達到了77.80%；搖床重選分選出的尾礦S品位為33.31%，可滿足硫精礦四級品質(zhì)量要求。磁選精礦中的Fe品位雖達到了56.10%，但其S品位為4.13%，硫含量過高，擬通過浮選降低鐵精礦中的硫含量，以提高鐵精礦品質(zhì)。

2.4 磁選鐵精礦浮選試驗

2.4.1 粒度篩析

取500 g該磁選鐵精礦進行粒度篩析，探究其中S的粒級分布，篩析結(jié)果見表5。

表5 磁選鐵精礦篩析結(jié)果

由表5可知，在各粒級中，F(xiàn)e分布較為均勻，S主要分布在-0.074 mm粒級中，其品位達到了10.81%。

2.4.2 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫

為降低磁選鐵精礦中的硫含量，在硫酸用量為300 g/t、硫酸銅用量為150 g/t、黃藥用量為300 g/t、2#油用量為150 g/t的條件下，進行了1粗1掃酸性浮選脫硫試驗。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見表6。

圖2 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫試驗流程

表6 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫試驗結(jié)果 單位：%

由表6可知，在對該磁選鐵精礦進行酸性浮選脫硫后，可將浮選鐵精礦中的S品位降至0.87%、Fe品位提高至56.77%。

2.4.3 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫

在硫化鈉用量為1 500 g/t、硫酸銅用量為200 g/t、黃藥用量為200 g/t、2#油用量為160 g/t的堿性浮選藥劑制度下，對磁選鐵精礦進行了1粗2掃的堿性浮選脫硫試驗。試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見表7。

圖3 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫試驗流程

表7 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫試驗結(jié)果

由表7可知，在對磁選鐵精礦進行堿性浮選脫硫后，浮選鐵精礦中的S品位降至0.86%、Fe品位提高至56.75%。與酸性浮選脫硫效果相比，二者指標相近，均可以得到硫被有效脫除的合格鐵精礦。

3 結(jié)論

a.硫精礦多元素分析結(jié)果顯示，硫精礦的主要成分為S和Fe，其中，S品位為28.16%，F(xiàn)e品位為48.78%，其他雜質(zhì)含量較低，屬于硫精礦工業(yè)品級中的五級品。

b.在磁場強度為477 468 A/m 的條件下進行1次磁選，可得到Fe品位為56.10%、Fe回收率為41.93%的磁選鐵精礦和S品位為 42.04%、S回收率為94.70%的磁選硫精礦。

c.磁選硫精礦經(jīng)搖床重選后，搖床的精礦和中礦產(chǎn)品中的S品位分別為49.57%、44.36%，均滿足YS/T 337—2009中一級品質(zhì)量要求。

d.磁選鐵精礦經(jīng)過酸性浮選脫硫后，得到的鐵精礦的S品位降至0.87%、Fe品位提高至56.77%；磁選鐵精礦經(jīng)過堿性浮選脫硫后，得到的鐵精礦的S品位降至0.86%、鐵精礦Fe品位提高至56.75%；二者指標相近，鐵精礦中的硫均得到了有效脫除。