关键词：硫铁矿；浮选；试验；选矿工艺
０ 引言
随着我国经济的发展，特别是改革开放以来，由于工农业对硫资源的需求的大幅增加，我国各种形式的硫产量也随之提高。特别是2000年以来，随着我国产业结构的调整及技术的发展，冶炼烟气回收硫及及油气回收硫磺产量迅速上升，带动了硫资源总产量的大幅增长。某硫铁矿含硫１３．６２％、含铁２１．５２％，是一典型的低品位沉积岩型硫铁矿资源，为合理开发该矿产资源，有效回收其中的硫、铁矿物，对其进行了工艺矿物学和选矿工艺研究。
１ 矿石性质
矿石中硫品位为１３．６２％、铁品位为２１．５２％，主要赋存在黄铁矿、磁铁矿和磁黄铁矿中。其他金属矿物主要为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、赤铁矿、毒砂等；非金属矿物为石英、方解石、黑云母、斜长石、绿泥石等。矿石多元素分析见表１。
矿石中矿物组成复杂，结构构造多样。其中黄铁矿多呈脉状、浸染状和星点状等形态分布，磁铁矿多呈团块状、不规则状等形式产出。黄铁矿与磁铁矿关系密切，有的黄铁矿呈穿孔状被磁铁矿包裹，有的呈不规则状与磁铁矿连生，形成致密的集合体；同时部分黄铁矿因受重结晶变质的作用，形成大小不等的颗粒镶嵌在脉石矿物中，有的黄铁矿还与磁铁矿、磁黄铁矿形成不规则的波纹状、齿状集合体，并与方铅矿、黄铜矿等硫化矿毗邻连生；有的黄铁矿、磁铁矿还呈不规则状充填于方解石、云母等脉石矿物粒间，嵌布特征复杂，嵌布粒度较细，对硫铁矿物的回收不利。
２ 选矿方案的确定
目前，硫铁矿物的选矿回收主要采用浮选和磁选联合工艺，此工艺有利于综合回收矿石中的硫、铁矿物。因此，本文也采用该联合工艺回收硫铁矿物，但“磁—浮”联合工艺有“先磁选收铁—尾矿浓缩选硫”与“优先选硫—尾矿磁选收铁”两种工艺方案。针对此矿石，因原矿性质复杂、品位较低，若采用“先磁选收铁—尾矿浓缩选硫”工艺将难以获得理想的分选指标，主要原因是：ａ．矿物赋存形式复杂，硫、铁除了赋存在黄铁矿和磁铁矿中外，还
多分布于磁黄铁矿中，若先磁选收铁，磁黄铁矿含硫较高，将导致铁精矿含杂超标；ｂ．矿物嵌布粒度较细，若先磁选将不利于铁精矿品位的提高；ｃ．磁黄铁矿性质复杂，易氧化，若先磁选，将容易进入铁精矿产品中，影响精矿质量；ｄ．先磁选收铁，尾矿浓度较低，选硫时需增加浓缩作业，增加选矿工序和场地。为此，综合考虑该矿石性质与硫铁矿物的可选性，本文确定采用“优先浮硫—尾矿磁选收铁”工艺对该复杂低品位硫铁矿进行选矿试验研究。
３ 试验结果与分析
３．１ 试验药剂与设备
试验过程中采用ＸＭＱ－２４０×９０型球磨机磨矿，ＸＦＧ挂槽与ＸＦＤ单槽系列浮选机浮选，永磁滚筒型磁选机磁选；采用自来水作试验用水；药剂除起泡剂和捕收剂为工业产品，其他均为分析纯；试验单元矿样质量１ｋｇ。
３．２ 硫浮选循环条件试验及结果
３．２．１ 磨矿细度对硫浮选指标的影响
磨矿细度对矿物的分选具有重要的影响，本文首先进行了磨矿细度条件试验，固定捕收剂丁基黄药用量为１００ｇ／ｔ，矿浆ｐＨ值为７，考察磨矿细度对硫浮选指标的影响，试验结果见图１。
由图１可见，随着磨矿细度的提高，硫精矿中硫回收率逐渐升高。当磨矿细度－０．０７４ｍｍ质量分数为８０％时，硫浮选指标最佳，因此磨矿细度－０．０７４ｍｍ质量分数为８０％较为合适。
３．２．２ 丁基黄药用量对硫浮选指标的影响
丁基黄药是黄铁矿的良好捕收剂，能在很宽的ｐＨ范围内提高硫回收率。为此，本文采用丁基黄药作硫浮选捕收剂，固定磨矿细度为－０．０７４ｍｍ质量分数８０％，矿浆ｐＨ为７，考察丁基黄药用量对硫浮选指标的影响，试验结果见图２。
由图２可见，随丁基黄药用量增加，硫回收率逐渐升高，当丁基黄药用量为１００ｇ／ｔ时，硫浮选指标最佳，因此选取丁基黄药用量为１００ｇ／ｔ。
３．２．３ 矿浆ｐＨ
对硫浮选指标的影响黄铁矿在中性或酸性介质中可浮性较好，在碱性介质中容易受到抑制，可浮性较差。为此，本次试验采用硫酸作矿浆ｐＨ调整剂，固定磨矿细度为－０．０７４ｍｍ质量分数８０％，丁基黄药用量为１００ｇ／ｔ，考察矿浆ｐＨ对硫浮选指标的影响，试验结果见图３。
由图３可见，随矿浆ｐＨ值的升高，硫回收率先升后降。当矿浆ｐＨ值为６．０
时，硫浮选指标最佳。因此，选取硫浮选矿浆ｐＨ值为６．０，也即硫酸用量为２０００ｇ／ｔ。
３．２．４ 精选条件对硫选矿指标的影响
将最佳粗选条件下获得的硫粗精矿进行硫精选试验。结果表明，硫粗精矿精选３次后可获得品位较高的硫精矿，此时可获得含硫４２．５０％、硫回收率８１．７５％的硫精矿。
３．２．５ 硫浮选全闭路试验
根据条件试验与开路试验的工艺条件和药剂制度，进行了优先选硫全闭路试验，试验结果见表２。表２试验结果表明，在原矿含硫１３．６２％的基础上可获得含硫４１．３５％、硫回收率８３．７７％的硫精矿。
表２ 优先选硫全闭路试验结果％
３．３ 硫浮选尾矿磁选收铁条件试验及结果
３．３．１ 磁场强度对铁磁选指标的影响
磁场强度对磁选收铁具有重要的影响，本次试验进行铁粗选磁场强度试验，试验结果见图4。
由图4可知，随磁场强度的增大，铁回收率明显升高，铁品位逐渐下降。当场强为０．０５Ｔ时，铁粗精矿指标最佳，此时可获得含铁５８．００％、铁回收率７０．０７％的铁精矿。因此选取铁磁选磁场强度为０．０５Ｔ。
３．３．２ 精选次数对铁磁选指标的影响
为获得合格品位的铁精矿，进行了铁精选次数条件试验，考察了精选次数对铁分选指标的影响，。试验结果表明，粗精矿精选两次后可获得含铁６４．８６％、回收率６７．３５％
的铁精矿，其中杂质硫质量分数为０．１１％、磷质量分数为０．０２％，符合铁精矿质量要求。
４ 结束语
总之，硫铁矿属于我国的自有资源，可以长期的供应和使用，比进口硫磺的代价要低很多，对我国的硫酸工业的安全稳定可以起到很大的作用。提高硫铁矿资源和产量，发展硫铁矿制酸，提升硫铁矿在硫资源中的地位很有必要。
参考文献
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论文作者:钟伟均
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/5
标签：磁选论文; 黄铁矿论文; 矿浆论文; 精矿论文; 磁铁矿论文; 丁基论文; 浮选论文; 《科学与技术》2019年14期论文;