河南某難選硫鐵礦石選礦工藝研究

楊　寧　李曉俊

(洛陽坤宇礦業有限公司)

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河南某難選硫鐵礦石選礦工藝研究

楊寧李曉俊

(洛陽坤宇礦業有限公司)

摘要河南某難選硫鐵礦石性質復雜，現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。為給現場工藝改造提供依據，進行了浮選、搖床重選、弱磁—浮選、預先重選—弱磁選—浮選等探索試驗，推薦應用預先重選—弱磁選—浮選的聯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，與原工藝指標相比，硫精礦硫品位提高了4.8個百分點、回收率提高了6.38個百分點，試驗結果可作為選礦廠流程改造的依據。

關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、火柴等工業以及農業中均有重要用途，特別是在國防工業上用于制造各種炸藥、發煙劑等[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復雜，采用浮選工藝處理難度大，指標不理想[5-10]。對河南某難選硫鐵礦石進行了磨礦、搖床重選、弱磁—浮選等探索試驗，為確定合理的硫鐵礦綜合回收改造方案提供依據。

1　礦石性質

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、炭質等。礦石多元素分析結果見表1。

表1　原礦多元素分析結果 %

注：Au、Ag、As的含量單位為g/t。

2　試驗結果及討論

礦石中黃鐵礦結晶粒度較細，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，會對浮選作業指標造成影響；礦石中雜質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，影響產品質量；被高嶺石包裹的微晶黃鐵礦磨礦解離困難，影響選礦回收，會降低硫的回收率。

針對以上情況，并結合選廠現場工藝，本研究進行了單一浮選、搖床重選、弱磁—浮選試驗以及預先重選—磁選—浮選等工藝流程對比試驗，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

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)，開展了不同磨礦細度的浮選試驗，結果見表2。

圖1　脫碳、浮選工藝流程

表2表明，當磨礦細度為-0.074mm占65.00%時，硫精礦硫品位和回收率均較高。選擇磨礦細度為-0.074mm占65.00%，此時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上增加脫炭工藝后，硫精礦硫品位(原現場工藝硫品位為30.25%)得到增加，但同時有12.35%的硫損失在炭精礦中，表明增加浮選脫炭工藝利弊并存，需進一步進行優化研究或尋求其他方法脫除炭。

表2　磨礦細度對浮選指標的影響 %

2.2搖床重選試驗

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

圖2　搖床重選試驗流程

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，同時丟棄掉產率為21.09%、硫含量為2.56%的尾礦，顯微鏡下觀察發現，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

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

表3　搖床重選試驗結果 %

圖3　弱磁—浮選試驗流程

表4　磁選—浮選試驗結果 %

由表4可以看出，磁選獲得的磁性產品鐵品位為47.38%，硫品位僅32.96%，硫回收率為56.98%，磁性產品中含一定量的鐵礦物，非磁性產品經浮選獲得的硫精礦硫品位僅為35.59%，經顯微鏡下觀察發現，硫精礦中有著大量炭質，需設法預先脫除。

2.4預先重選—弱磁選—浮選試驗

在各流程試驗的基礎上，按圖4流程進行預先重選—弱磁選—浮選全流程試驗，結果見表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+浮選精礦產品的產率為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標準(HG/T2786—1996)Ⅱ級優等品產品要求。與現場原工藝指標相比，硫精礦硫品位提高了4.8個百分點，回收率提高了6.38個百分點。

圖4　試驗全流程

表5　全流程試驗結果 %

3　結　語

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

(2)采用重選—弱磁選—浮選聯合流程，在磨礦細度為-0.074mm占65%條件下，經重選預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的硫精礦，獲得的硫精礦(磁選精礦+浮選精礦)產率為25.82%、含TFe44.53%、含S35.05%、S回收率為90.65%、炭含量僅為0.88%，該產品符合硫鐵礦精礦行業標準(HG/T2786—1996)Ⅱ級優等品要求。與現場工藝指標相比，硫精礦硫品位提高了4.8個百分點，回收率提高了6.38個百分點。可作為現場工藝改造的依據。

參考文獻

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[2]李振飛，文書明，周興龍，等.我國硫鐵礦加工業現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，揚守明，等.我國硫鐵礦資源開發利用現狀和進展[J].硅酸鹽通報，2013(5):895-897.

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[10]邱廷省，宋宜富，趙冠飛，等.我國伴生硫鐵礦浮選技術現狀及進展[J].礦山機械，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。