广西工业建筑设计研究院有限公司 南宁 530031
摘要：系统介绍了某硫铁矿的矿石性质、设计选用的流程，并对选矿工艺进行了描述。
关键词：硫铁矿石；试验研究；选矿厂设计
中国是硫酸消费大国，其中，磷肥、钛白粉、锰深加工三大产业对硫酸的需求量比较大，而生产硫酸的原料主要为硫铁矿（硫铁精矿）、有色金属冶炼副产SO2烟气、硫磺。其中，硫磺价格波动受国际市场影响较大，价格一旦上涨，国内硫磺制酸装置无法正常运行；而有色金属冶炼副产硫酸因其As、Hg、Pb等有害杂质含量高，其应用领域也受到限制。
目前采用高品质硫铁精矿制酸的优势已明显突现出来，一是由于其精矿中As、Hg、Pb、Zn等杂质含量低，制备的硫酸中重金属等有害杂质含量较低，硫酸质量可满足高纯硫酸锰、生态化肥等产业对硫酸原料要求；二是硫铁精矿S、Fe品位较高，制酸后硫酸烧渣即为高品位铁精矿；三是硫铁精矿制酸余热可用于发电。因此利用硫铁矿资源建设一座年产100万吨硫铁矿选矿厂很有必要。
1矿石性质
（1）矿物组成及含量
该矿有用金属矿物：主要为黄铁矿，含量约在25%～30%间；其他还有黄铜矿、铜蓝、赤铜矿、褐铁矿等，含量低于1%。非金属矿物：主要有蒙脱石、叶蜡石、高岭石、水铝石、胶铝石、三水铝石，绿泥石等硅铝酸盐类矿物。
（2）矿石的结构
矿石主要有自形～半自形粒状结构、它形粒状结构、显微鳞片结构、束状或扇形结构、环状结构、隐晶质结构等。
（3）矿石的构造
矿石常具斑杂及斑点状构造、浸染构造，部分矿石具粒屑构造、次块状构造、似球粒状构造、条带状构造、无定向构造及略具定向构造等。
（4）主要矿物嵌布特征
黄铁矿——呈细微粒状黄色晶粒，疏密不均的浸染分散状，或密集的集合体，形似斑点、团块状，部分绕在主晶粒周围，密集分布，反射率降低，中间夹杂许多粘土矿物，黄铁矿中许多近等粒的孔洞被叶蜡石充填，形似筛孔状；少量黄铁矿似环状、放射球粒状，中间为叶蜡石充填。黄铁矿普遍存沿着次生（后生）的片状粘土矿物（叶蜡石、高岭石、绿泥石）垂直晶面生长，构成薄壳状的边。工艺矿物学粒度在0.001～2.8mm间，一般在0.02～0.2mm间。
叶腊石——呈片状、鳞片状、迭片聚晶集合体，或放射状扇形、束状集合体，多与高岭石、一水硬铝石混杂一起，在矿石中充填其粒间或包围黄铁矿，鳞片集合体聚集成团块，或分布在黄铁矿边缘；少量呈微晶细脉状穿插，片晶粒度小于0.01mm。粒度在0.001～0.23mm间。
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水铝石——包含一水硬铝石、三水铝石、拜三水铝石，呈显微他形粒状或板柱状、片状，主要与叶蜡石一起镶嵌在高岭石中。粒度在0.004～0.05mm间。
高岭石——呈毯状、絮状、条纹状（碳质条纹）紧密堆积成堆，高岭石上嵌着叶蜡石、一水硬铝石等，少量呈微晶质高岭石充填矿石裂缝成脉状、网脉状出现。粒度在0.01mm。
锐钛矿——呈细小半自形柱粒状，粒度过细，散染于铝硅酸盐矿物中。
2 选矿试验
业主委托某冶金研究院该矿石进行了矿石可选性试验研究，并提交了选矿试验报告。试验进行了选硫试验研究，包括高效浮选药剂的研究、选硫工艺的研究、浮选工艺条件试验等；浮硫尾矿泥砂分选工艺研究，建议采用 “浮选硫—浮硫尾矿脱泥”的工艺流程。工艺方案，按一粗四精三扫流程进行闭路试验。在试样含硫15.10%的情况下，选别获得产率30.12%，含硫30.12%的硫精矿产品，硫回收率96.44%。
3主要设计方案
从试验结果看：该硫铁矿矿石采用常规浮选方法即可获得较好的选矿技术指标，试验结果可作为设计的依据。
（1）选矿工艺原则流程
采用的选矿工艺流程为三段一闭路破碎、两段两闭路磨矿、一粗四精三扫浮选回收硫铁矿、脱泥的选矿流程。其选矿工艺流程见：图1 选矿工艺原则流程图。
工艺过程：原矿经汽车运至选厂原矿堆场，再用铲车给入原矿仓，原矿仓内矿石经振动给矿机送到颚式破碎机破碎至-250mm后，粗碎产品由皮带运输机输送到中碎圆锥破碎机（e=45mm）进行二次破碎。中碎产品由皮带运输机运至筛分楼筛分，筛上由皮带运输机输送至细碎圆锥破碎机（e=19mm）进行细破。细破产品由皮带运输机运至筛分楼筛分。筛下产品（-12～0 mm）由皮带输送机送至粉矿仓顶，通过移动皮带运输机实现几个矿仓装矿。粉矿仓内的矿石经给料机给到胶带输送机，通过胶带输送机送入一段格子型球磨机进行磨矿，球磨机排矿进入螺旋分级机，分级机反砂回到磨矿机组成闭路磨矿，溢流产品经溜槽送入二段溢流型球磨机进行磨矿。磨矿机排矿由砂泵扬送到旋流器组，旋流器沉砂返回磨矿机组成闭路磨矿，旋流器的溢流进入搅拌槽进行加药搅拌，再流入浮选硫系统。浮硫车间经过一粗四精三扫得到硫精矿，硫精矿经浓缩、压滤两段脱水得到合格硫精矿产品。
（2）选矿主要选别指标
选矿主要选别技术指标见如下：硫精矿产率25.86%，品位：S50.0%，回收率S95%；原矿产率100%，品位：S13.61%，回收率S100%；尾矿产率74.17%，品位：S0.92%、，回收率S5%。
4 结语
1、某硫铁矿矿石采用常规浮选方法即可获得较好的选矿技术指标，结果可作为设计的依据。
2、建议进一部试验验证选矿流程，因项目进行选矿试验研究深度还不够，叶蜡石、绿泥石没有回收，应进行进一步试验考查分析，并对伴生矿物针对性的试验研究，尽量回收有用矿物，充分利用矿产资源，提高的经济效益。
参考文献：
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论文作者:张亮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中
论文发表时间:2018/9/17
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