河南某难选硫铁矿石选矿工艺研究

杨　宁　李晓俊

(洛阳坤宇矿业有限公司)



河南某难选硫铁矿石选矿工艺研究

杨宁李晓俊

(洛阳坤宇矿业有限公司)

摘要河南某难选硫铁矿石性质复杂，现场原采用单一浮选工艺处理，仅能获得硫品位30.25%、回收率84.27%的硫精矿。为给现场工艺改造提供依据，进行了浮选、摇床重选、弱磁—浮选、预先重选—弱磁选—浮选等探索试验，推荐应用预先重选—弱磁选—浮选的联合流程来处理该硫铁矿石，可以获得硫品位35.05%、硫回收率90.65%的精矿指标，与原工艺指标相比，硫精矿硫品位提高了4.8个百分点、回收率提高了6.38个百分点，试验结果可作为选矿厂流程改造的依据。

关键词硫铁矿重选磁选脱碳浮选

硫铁矿是一种重要的矿物原料，主要用于提取硫和制造硫酸[1-2]。在橡胶、造纸、纺织、食品、火柴等工业以及农业中均有重要用途，特别是在国防工业上用于制造各种炸药、发烟剂等[3-4]。我国硫铁矿资源十分丰富，位居世界首位，目前硫铁矿的选矿处理方法主要采用浮选法，且大部分矿石可选性好，易回收利用，也有部分硫铁矿由于矿石性质复杂，采用浮选工艺处理难度大，指标不理想[5-10]。对河南某难选硫铁矿石进行了磨矿、摇床重选、弱磁—浮选等探索试验，为确定合理的硫铁矿综合回收改造方案提供依据。

1　矿石性质

矿石主要含硫矿物为硫铁矿(磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿)，脉石矿物主要为高岭石，少量地开石、方解石、白云石、炭质等。矿石多元素分析结果见表1。

表1　原矿多元素分析结果 %

注：Au、Ag、As的含量单位为g/t。

2　试验结果及讨论

矿石中黄铁矿结晶粒度较细，部分微晶黄铁矿被高岭石包裹，高岭石被炭浸染，可浮性提高；矿石有一定程度氧化，会对浮选作业指标造成影响；矿石中杂质炭含量较高是造成该硫铁矿难选的主要因素，炭可浮性较好，易夹杂在硫精矿中，影响产品质量；被高岭石包裹的微晶黄铁矿磨矿解离困难，影响选矿回收，会降低硫的回收率。

针对以上情况，并结合选厂现场工艺，本研究进行了单一浮选、摇床重选、弱磁—浮选试验以及预先重选—磁选—浮选等工艺流程对比试验，以确定该难选硫铁矿石综合回收的最佳处理方案。

2.1单一浮选试验

参照选厂原浮选工艺流程，并增加浮选脱炭处理工艺(见图1)，开展了不同磨矿细度的浮选试验，结果见表2。

图1　脱碳、浮选工艺流程

表2表明，当磨矿细度为-0.074mm占65.00%时，硫精矿硫品位和回收率均较高。选择磨矿细度为-0.074mm占65.00%，此时获得的硫精矿硫品位为40.65%、回收率为67.65%。另外也说明在原单一选硫基础上增加脱炭工艺后，硫精矿硫品位(原现场工艺硫品位为30.25%)得到增加，但同时有12.35%的硫损失在炭精矿中，表明增加浮选脱炭工艺利弊并存，需进一步进行优化研究或寻求其他方法脱除炭。

表2　磨矿细度对浮选指标的影响 %

2.2摇床重选试验

矿石硫铁矿密度大，脉石矿物密度小。在磨矿细度为-0.074mm占65%条件下，开展了摇床重选试验，试验流程见图2，试验结果见表3。

图2　摇床重选试验流程

由表3可以看出，摇床重选可富集大部分密度较高的硫铁矿物，同时丢弃掉产率为21.09%、硫含量为2.56%的尾矿，显微镜下观察发现，重选尾矿中含有大量的碳，说明重选方法可以较好地脱除矿石中的碳。

2.3弱磁—浮选试验

矿石中硫铁矿主要为磁黄铁矿。在磨矿细度为-0.074mm占65%条件下，开展了弱磁选—浮选试验，试验流程见图3，试验结果见表4。

表3　摇床重选试验结果 %

图3　弱磁—浮选试验流程

表4　磁选—浮选试验结果 %

由表4可以看出，磁选获得的磁性产品铁品位为47.38%，硫品位仅32.96%，硫回收率为56.98%，磁性产品中含一定量的铁矿物，非磁性产品经浮选获得的硫精矿硫品位仅为35.59%，经显微镜下观察发现，硫精矿中有着大量炭质，需设法预先脱除。

2.4预先重选—弱磁选—浮选试验

在各流程试验的基础上，按图4流程进行预先重选—弱磁选—浮选全流程试验，结果见表5。

由表5可以看出，采用重选—弱磁选—浮选流程，获得的磁选精矿含TFe43.76%，含S33.12%，S回收率为63.44%，获得的浮选精矿含TFe46.75%，含S40.58%，S回收率为27.11%；磁选精矿+浮选精矿产品的产率为25.82%，含TFe44.53%，含S35.05%，S回收率为90.65%，炭含量仅为0.88%，符合硫铁矿精矿行业标准(HG/T2786—1996)Ⅱ级优等品产品要求。与现场原工艺指标相比，硫精矿硫品位提高了4.8个百分点，回收率提高了6.38个百分点。

图4　试验全流程

表5　全流程试验结果 %

3　结　语

(1)河南某硫铁矿石主要有用矿物为磁黄铁矿和黄铁矿，有害杂质为炭，为典型的煤系硫铁矿石。

(2)采用重选—弱磁选—浮选联合流程，在磨矿细度为-0.074mm占65%条件下，经重选预先除去部分脉石矿物及碳，然后用磁选得到部分磁性硫铁精矿，最后通过浮选得到高品质的硫精矿，获得的硫精矿(磁选精矿+浮选精矿)产率为25.82%、含TFe44.53%、含S35.05%、S回收率为90.65%、炭含量仅为0.88%，该产品符合硫铁矿精矿行业标准(HG/T2786—1996)Ⅱ级优等品要求。与现场工艺指标相比，硫精矿硫品位提高了4.8个百分点，回收率提高了6.38个百分点。可作为现场工艺改造的依据。

参考文献

[1]黄新.促进我国硫铁矿制酸的发展[J].硫酸工业，2004(5):15-19.

[2]李振飞，文书明，周兴龙，等.我国硫铁矿加工业现状及硫铁矿烧渣利用综述[J].国外金属矿选矿，2006(6):10-12.

[3]张跃，唐明林，扬守明，等.我国硫铁矿资源开发利用现状和进展[J].硅酸盐通报，2013(5):895-897.

[4]任海兵.对我国硫铁矿资源开发及利用的思考[J].中国矿业，2010(3):36-39.

[5]欧阳素勤，银星宇.硫铁矿选矿研究现状[J].矿产保护与利用，2011(Z):102-107.

[6]周乐伦，段志毅，王鹤峰.硫铁矿选别方法及应用中存在的问题[J].矿业快报，2007(8):49-50.

[7]胡天喜，文书明.硫铁矿选矿现状与发展[J].化工矿物与加工，2007(8):1-4.

[8]张丽军，王晓慧.硫铁矿选矿概述[J].矿产综合利用，2016(1):18-21.

[9]邓海波.伴生硫铁矿资源利用及其选矿技术进展[J].有色矿山，2001(3):23-25.

[10]邱廷省，宋宜富，赵冠飞，等.我国伴生硫铁矿浮选技术现状及进展[J].矿山机械，2014(11):5-10.

(收稿日期2016-05-05)

杨宁( 1984—)，男，助理工程师，471700 河南省洛阳市洛宁县凤翼西路。