蒙古國某含硫磁鐵精礦脫硫試驗研究

李永亭 張云龍

（山東鑫海礦業(yè)技術(shù)裝備股份有限公司）

鐵是國家工業(yè)化進程中消費量最大的金屬資源，與經(jīng)濟社會發(fā)展息息相關(guān)［1］。我國鐵礦石現(xiàn)有保有儲量中，可供設(shè)計和規(guī)劃利用的鐵礦開采年限僅30 a左右，而世界鐵礦資源的可采年限約為100 a［2］。我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展已形成了從以利用國內(nèi)鐵礦石為主，過渡為以利用進口鐵礦石為主的發(fā)展格局，形成了中國鐵礦石資源較高的對外依存度［3］。

改革開放以來，蒙古國磁鐵精礦源源不斷出口到中國來，蒙古磁鐵精礦含硫相對較高，有的高達(dá)3.6%。硫在鐵中溶解度很小，與鐵生成FeS，而FeS與Fe又可生成低熔點的共晶體，共晶熔化導(dǎo)致加工時開裂，即所謂的”熱脆性”。為了提高煉鋼質(zhì)量，各鋼廠對入廠鐵精粉的含硫量有嚴(yán)格要求，要求含硫量≤0.5%。為了研究蒙古某高硫精礦提質(zhì)降硫問題，采用磨礦+反浮選+磁選工藝進行脫硫試驗研究，最終獲得了滿意的試驗指標(biāo)，硫含量降低到0.5%以下。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素化學(xué)分析及粒度篩析結(jié)果見表1、表2。

注:Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，該鐵精礦中的硫元素超標(biāo)，硫品位為1.90%。

?

2 試驗研究

2.1 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度是影響浮選指標(biāo)的主要因素之一，將礦石磨至適宜細(xì)度，既能使礦物與脈石單體解離，又可避免過磨對浮選產(chǎn)生的不利影響［3］。原礦中+0.5 mm粗粒級含量為35.68%，這部分粗顆粒在浮選機中不易浮出，而易沉槽、惡化浮選作業(yè)，因此在原礦浮選前需要磨礦。試驗流程及條件見圖1，結(jié)果見表3。

?

由表3可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦鐵品位變化不大，鐵精礦含硫量降低；硫精礦品位降低，硫精礦含鐵量升高，為了保證鐵精礦中的硫含量小于0.5%；綜合考慮，磨礦細(xì)度選擇-0.074 mm61.4%為宜。

2.2 活化劑種類試驗

硫酸銅是硫化礦選礦中常用的陽離子活化劑，但在選礦過程中往往會和黃藥類陰離子捕收劑作用生成難溶化合物，既降低了硫酸銅的活化作用，又消耗了捕收劑。因此，硫酸銅在使用中的用量極為關(guān)鍵［4］。草酸是簡單的二元酸，由于礦漿中褐鐵礦的存在，礦漿中必然存在游離態(tài)的Fe3+和Fe2+，其在弱酸性礦漿中與草酸根發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。草酸與Fe3+生成6個羰基螯合絡(luò)離子，可將吸附在自然金粒及伴生金硫化物的親水性薄膜結(jié)合成絡(luò)合物，掉落在礦漿中，暴露出自然金及伴生硫化物的新鮮表面，起到了活化金礦物浮選的作用［5］。

在磨礦細(xì)度-0.074 mm61.4%、戊基黃藥+丁銨黑藥用量（150+75）g/t、MIBC用量30 g/t的條件下，進行活化劑種類及組合試驗，試驗流程見圖1，結(jié)果見表4。

由表4可知，單一使用硫酸或草酸做活化劑時，鐵精礦含硫量較高；當(dāng)硫酸、硫酸銅和草酸聯(lián)合使用時，試驗效果較好，鐵精礦含硫量較低；綜合考慮，選擇硫酸、硫酸銅、草酸（草酸掃選添加）聯(lián)合使用。

2.3 活化劑用量試驗

在磨礦細(xì)度-0.074 mm61.4%、戊基黃藥+丁銨黑藥用量（150+75）g/t、MIBC用量30 g/t的條件下，進行活化劑硫酸、硫酸銅、草酸用量試驗，試驗流程見圖1，結(jié)果見表5。

由表5可知，隨著活化劑用量的增加，鐵精礦產(chǎn)率降低，鐵品位變化不明顯，鐵精礦含硫量降低；綜合考慮；選擇硫酸用量2 000 g/t、草酸用量100 g/t、硫酸銅用量150 g/t為宜。

2.4 捕收劑用量試驗

硫化礦浮選常用的捕收劑為丁基黃藥、丁銨黑藥、戊基黃藥等，丁基黃藥對硫的捕收效果較好，而丁銨黑藥具有較強的選擇性，對細(xì)粒級礦物有較好的捕收作用［8］。為此，試驗選擇丁銨氨黑藥和戊基黃藥為組合捕收劑。在磨礦細(xì)度-0.074 mm61.4%、粗選活化劑硫酸+硫酸銅用量（2 000+150）g/t、MIBC用量30 g/t的條件下，進行捕收劑用量試驗，試驗流程見圖1，結(jié)果見表6。

由表6可知，隨著捕收劑戊基黃藥+丁銨黑藥用量的增加，鐵精礦產(chǎn)率降低，鐵品位變化不明顯，鐵精礦含硫量降低；綜合考慮，選擇戊基黃藥+丁銨黑藥用量（100+50）g/t為宜。

?

2.5 開路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上進行開路試驗，試驗流程及藥劑制度見圖2，結(jié)果見表7。

由表7可知，經(jīng)1粗2掃2精浮選、浮選尾礦再經(jīng)一段磁選，可獲得產(chǎn)率86.81%、全鐵品位69.14%、鐵回收率90.63%、含硫0.35%的鐵精礦，產(chǎn)率2.27%、硫品位30.06%、硫回收率35.18%、含鐵45.48%的硫精礦。

2.6 閉路試驗

在全開路試驗的基礎(chǔ)上進行閉路試驗，試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見表8。

由表8可知，經(jīng)過1粗2掃2精浮選+磁選作業(yè)，得到的鐵精礦產(chǎn)率86.91%，全鐵品位69.14%，全鐵回收率90.75%，硫含量0.35%。

3 結(jié)語

?

?

蒙古國某高硫鐵精礦在最佳試驗條件下，通過采用磨礦+反浮選+磁選工藝，獲得了產(chǎn)率86.91%、全鐵品位69.14%、全鐵回收率90.75%、硫含量0.35%的鐵精礦，實現(xiàn)了提質(zhì)降硫，將鐵精礦硫含量降低到0.5%以下，滿足了鋼廠煉鋼的原料要求，經(jīng)濟效益顯著。

?

?