山东某铁精矿脱硫试验研究

李　祎，魏昌国，冯　婕，王明银（山东乾舜矿冶科技股份有限公司，山东济南250014）



山东某铁精矿脱硫试验研究

李祎，魏昌国，冯婕，王明银
（山东乾舜矿冶科技股份有限公司，山东济南250014）

摘要：山东某铁精矿中硫含量在0.6%，硫主要赋存于磁黄铁矿中，与磁铁矿紧密共生，确定采用浮选法脱硫。试验了不同矿浆pH值、活化剂、捕收剂对磁黄铁矿浮选分离效果的影响，确定粗选药剂制度为：组合捕收剂（丁基黄药∶丁铵黑药=2∶1）用量200 g/t，矿浆pH值为6.5~7，活化剂（硫酸铜）用量为60 g/t，助选剂用量60 g/t，起泡剂30 g/t；经进一步优化助选剂用量和浮选时间，一粗两扫的浮选闭路流程，铁精矿中硫含量降至0.2%。

关键词：铁精矿；脱硫；浮选；助选剂

铁精矿含硫高，将直接影响炼铁、炼钢的质量，对高炉生产也有危害［1］。山东某铁矿选厂投产后，铁精矿中含硫较高，一般在0.6%左右，有时含硫量在0.7%以上。本次试验以该铁精矿为研究对象，通过浮选法降低铁精矿中硫含量，提高铁精矿质量。

1　试样性质

1.1试样多元素分析

本次试验矿样为某铁矿选矿厂提供的铁精矿，含铁品位65.94%，含硫品位0.66%。铁精矿多元素分析见表1，铁精矿中有害成分P和As含量均满足冶炼要求，但硫含量（0.660%）高于冶炼标准（＜0.3%）。硫物相分析见表2，铁物相分析见表3。

表1　铁精矿多元素分析结果%

表2　硫物相分析结果%

表3　铁物相分析结果%

由物相分析可知，硫的主要载体为磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿，但是经磁选的铁精矿中黄铁矿和黄铜矿含量较少，硫主要赋存在磁黄铁矿中，含硫量为0.472%，比例69.72%。

1.2试样粒度分析

试样粒度分析结果见表4。

表4　试样粒度组成及分布

由表4可以看出，随着粒度的变细，其硫含量升高，硫在细级别中的比例也随之提高，-0.074 mm粒级中S分布率为87.00%，同时-0.074 mm粒级产率为78.13%。矿样已经很细，再磨流程会增加捕收剂用量；同时矿样过细会降低硫的分选效果。因此试样不再磨矿。

2　选矿试验

2.1原则流程的确定

从试样性质分析可知，该铁精矿中硫的主要载体是磁黄铁矿，而铁主要赋存在磁铁矿中，因此，只要把磁黄铁矿从矿样中分离出，铁精矿中的杂质硫含量就可减少。而磁黄铁矿具有较高的磁性，在磁选中随磁铁矿进入精矿中，磁黄铁矿与磁铁矿的比重又相近，磁选、重选工艺无法实现铁、硫分离。因此确定采用浮选法脱硫的原则流程［2］。

2.2浮选试验

2.2.1探索试验

用黄药类作捕收剂，松醇油作起泡剂，进行了矿浆不同pH值探索性选矿试验。尾矿中S含量最低为0.56%，仍较高。后续试验又增加了扫选作业，采用不同的活化剂、调整剂，浮选效果均不好，尾矿中S含量在0.45%以上。因此，单一黄药类捕收剂，无论是在碱性介质还是酸性介质中均不能获得理想的结果，需要选择捕收剂种类。

2.2.2粗选药剂制度试验

为了选择合适的捕收剂，对不同种类的黄药和黑药进行了组合试验，同时对活化剂和助选剂进行了条件试验。试验共20组，确定了组合捕收剂为丁基黄药∶丁铵黑药=2∶1，矿浆pH值为6~6.5，活化剂为硫酸铜。在此基础上进行了药剂用量试验，确定了图1的试验条件，经一粗一扫浮选流程，铁精矿中S含量降至0.35%。

图1　粗选药剂制度试验流程

2.2.3助选剂用量试验

芦笙是云南最具代表性的乐器之一，也是云南比较本土的乐器。今天苗族地区的围绕芦笙的传说，或许未必是历史。但却说明在“三省四县”交界的高良乡，苗族文化和芦笙文化，有着比较深厚的传承。不过，遗憾的是，这个苗族人口超过30%的乡镇，苗族的文化却一直被忽略。

在药剂选择及用量试验过程中发现助选剂可降低尾矿中的S含量［3］，但药剂用量对选别效果的影响十分敏感。为了确定助选剂的加入量，进行了3个用量试验，同时增加两次扫选，试验流程为一粗二扫，产品为尾矿，结果见表5。

表5　助选剂用量试验结果%

由表5可知，当助选剂用量增加时，尾矿中S含量由0.32%降为0.26%，回收率由51.67%降低至41.42%。说明助选剂可提高磁黄铁矿的可浮性，合适用量为粗选60～100 g/t，一次扫选15～30 g/t。

由上述试验结果确定选矿工艺条件为：一粗二精二扫浮选流程，

2.3闭路试验

经一粗二精二扫浮选闭路试验，尾矿中S含量仍高于0.3%的要求。为此，增加了精选抑制剂的用量，并在一次精选作业添加助选剂，在扫选作业中增加捕收剂的用量，获得了S品位24.051%、S回收率为51.85%的硫精矿，但铁精矿中S含量为0.317%。在该试验条件下，不能获得高品位硫精矿，而提高硫精矿的品位会使尾矿中硫含量增加。为了降低尾矿中的硫品位，不再进行精选，只是增加浮选时间［3］。试验流程如图2所示，试验结果见表6。

由表6可知，经一粗两扫的浮选闭路作业，尾矿中硫含量降低到0.20%，精矿中硫含量达到5.82%，但铁损失了8.06%，对经济效益影响较大。

图2　浮选闭路试验流程

表6　浮选闭路试验结果%

3　结论

3.2硫在细粒级中含量高，矿物细度-0.074 mm占78.13%，再磨流程会增加分选难度，不需要再磨矿。3.3常规的浮选药剂制度，难以降低铁精矿中的硫含量。粗选药剂制度：丁基黄药∶丁铵黑药=2∶1为组合捕收剂，矿浆pH值6.5~7，活化剂硫酸铜用量为60 g/t，助选剂用量60 g/t，组合捕收剂用量200 g/t，起泡剂30 g/t。助选剂提高了硫的回收率。

3.4一粗二精二扫的浮选闭路流程，难以获得高品位硫精矿，同时尾矿中的硫含量偏高。不再精选，只是增加浮选时间，采用一粗二扫的浮现闭路流程，可使尾矿中硫含量降至0.20%。

3.5经两次扫选作业，铁精矿中硫含量达到标准要求，但铁损失率较高，后续可继续研究粗精矿中硫、铁回收利用问题，以期达到最佳的经济效益。

参考文献：

［1］彭会清，李禄宏，徐林.某铁精矿浮选脱硫试验研究［J］.金属矿山，2005（12）：35-37.

［2］张锦瑞，郑全贵.铁精矿脱硫试验研究［J］.中国矿山工程，1995（3）：40-42.

［3］饶峰，童雄，黄宇林，等.云南文山某铁精矿脱硫的试验研究［J］.云南冶金，2007（5）：13-16.

Research on Desulphurization of Iron Ore Concentrate in Shandong

LI Yi, WEI Changguo, FENG Jie, WANG Mingyin
（Shandong Qianshun Mining and Metallurgy Technology Co., Ltd., Jinan 250014, China）

Abstrraacctt:: The sulfur content is 0.6% in Shandong iron ore concentrate, the sulfur is mainly hosted in the magnetic pyrite, and it is closely related with the magnetite. By testing the different pulp pH value, activator, catching collectors on the flotation of pyrrhotite separation effect influence, the roughing reagent system was determined: combination collecting agent (butyl xanthate∶ammonium butyl aerofloat = 2∶1) is 200g/t, pulp pH value is 6.5-7, activator of copper sulfate is 60 g/t, electioneering agent is 60 g/t, foaming agent is 30 g/t. It optimize dosage of electioneering agent and flotation time in the flow test, by a rough two sweep closed-circuit flotation process, the sulfur content in iron concentrate fell to 0.2%.

Key worrddss:: iron ore concentrate; desulfurization; flotation; electioneering agent

作者简介：李祎，女，1985年生，2008年毕业于山东科技大学矿物加工工程专业。现为山东乾舜矿冶科技股份有限公司科研室主任，选矿工程师，研究方向：铁矿物的综合回收利用。

收稿日期：2015-07-24

中图分类号：TD923

文献标识码：A

文章编号：1004-4620（2015）06-0035-02