安徽某铁精矿降锌试验*

杨昌龙 王 帅 刘 军 陈 洲

（1.安徽庐江龙桥矿业股份有限公司；2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

钢铁行业作为国家工业发展的基础，保证钢铁安全，提高铁矿石采选冶技术，对保障我国工业健康发展具有重大意义［1-3］。在高炉冶炼过程中铁精矿含有的锌在烧结过程中约有10%被脱除，其余多以ZnO状态存在，少量为亚铁酸盐化合物，随烧结矿进入高炉，因其熔点较高，在高炉内很难直接被熔化，对高炉和后续冶炼产生一定的危害［4-7］。

安徽某铁矿选矿厂原产出铁精矿锌含量0.12%，随着该铁矿西部矿石入选比例增加，铁精矿中锌含量增加至0.24%，锌含量过高不仅严重影响了产品价值，同时也对后续冶炼过程造成了重大影响。为保障冶炼安全，提高企业效益，以该选厂高锌铁精矿为原料，开展了降锌试验研究。

1 矿样性质

矿样化学成分分析结果见表1，锌、铁物相分析结果见表2、表3。

由表1～表3 可知，矿样全铁品位65.06%，有害元素锌含量0.24%；除锌外主要杂质为SiO2、MgO、Al2O3、CaO 和S，其含量分别为3.90%，2.00%，1.84%，0.913%，0.337%；样品中锌元素主要存在于硫化锌中，含量0.16%，分布率66.66%，剩余锌元素存在于氧化锌和其他形态锌中，分布率分别为4.17% 和29.17%；样品中主要铁矿物为磁铁矿，铁矿物分布率为97.25%，其余铁矿物含量较少。

为进一步了解样品中主要含锌矿物的嵌连形式，对矿样进行了工艺矿物学研究。显微镜下鉴定表明，高锌铁精矿样品中锌元素主要存在于闪锌矿中，闪锌矿主要与黄铜矿、黄铁矿共生嵌布（图1（a）和图1（b）），其次与磁铁矿共生嵌布（图1（c）），大部分闪锌矿与磁铁矿已解离。

2 试验结果与分析

2.1 浮选试验设计

由矿石性质可知，锌主要赋存于闪锌矿中，闪锌矿大部分已单体解离；且矿样-0.074 mm 含量75.48%，故不考虑再磨，对原矿样直接进行浮选，在确保全铁回收率的前提下，尽可能降低锌品位；结合现场生产条件，尽量简化流程，试验采用1 次粗选脱锌。

试验在XFD型0.75 L挂槽式浮选机中进行，浮选试验活化剂采用CuSO4，抑制剂为BK606 和BK608，捕收剂为丁基黄药，起泡剂为2#油，2#油用量固定50 g/t；试验药剂制度较为复杂，单因素条件试验难以确定最佳的药剂制度［8-10］，为确定最佳药剂制度，采用四因素三水平正交试验，铁精矿脱锌粗选四因素三水平正交试验流程见图2。

2.2 正交试验

试验选取硫酸铜、BK606、BK608 和丁基黄药为考察因素（依次为因素A、B、C、D），浮选时间统一为1 min，试验中每个因素均采用3个水平，各因素水平安排见表4，正交试验结果见表5。按正浮选计算E的公式为［11-12］

注：β（Zn）为铁精矿锌品位，ε（Zn）为铁精矿锌回收率，E为分选效率。

式中，E为分选效率，%；α为给矿锌品位，%；γ为脱锌泡沫产率，%；ε为脱锌泡沫锌回收率，%；β纯为锌精矿理论品位，闪锌矿精矿β纯取67%。

将试验结果进行极差处理，结果见表6。

由表6 可知，以铁精矿中锌品位低为依据，确定硫酸铜用量采用水平2，即200 g/t；BK606用量采用水平3，即150 g/t；BK608 用量采用水平3，即150g/t；丁基黄药用量采用水平1，即50 g/t。

2.3 浮选时间试验

按正交试验确定的药剂制度，进行铁精矿脱锌粗选不同浮选时间试验，试验结果见图3。

由图3 可见，随着浮选时间的延长，铁精矿锌品位和产率均随之减低；当浮选时间为4 min 时，铁精矿锌品位和产率分别为0.109%和95.28%；当浮选时间增加到5 min，铁精矿锌品位为0.108%，较4 min 时无明显变化，但铁精矿产率由4 min时的95.28%降低到了94.78%，降幅较为明显；由此可知，随着浮选时间的继续增加，降锌效果已不再显著，反而会大幅影响铁精矿产率，因此最终确定浮选时间为4 min。

3 结论

（1）安徽某铁精矿矿样铁品位65.06%，磁铁矿中铁占全铁的97.25%，为主要回收对象；样品锌品位0.24%，闪锌矿中锌占总锌的66.66%，为主要脱除对象；显微镜下观察结果表明，闪锌矿与磁铁矿大部分已解离，利于浮选。

（2）由正交试验确定了较优的药剂制度，以铁精矿中锌品位低为依据，确定硫酸铜用量200 g/t、BK606 用量150 g/t、BK608 用量150 g/t、丁基黄药用量50 g/t、2#油用量50 g/t。

（3）矿样采用1 次粗选浮选工艺，较大的简化了现场的生产难度，在浮选时间4 min 时，铁精矿产率95.28%，锌品位0.109%，降锌率达54.58%，铁精矿产品可以满足后续冶炼要求，达到了铁精矿降锌的目标。