魏 煒，黃朝德，鄭 剛，余 坤

(1.黃石港宏新材料科技有限公司, 湖北 黃石435005；2.湖北鄂東礦業(yè)投資集團(tuán)有限公司，湖北 黃石435005)

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程進(jìn)入關(guān)鍵階段，我國(guó)對(duì)鋼鐵的需求量逐年增加，鐵礦資源日益減少，需從國(guó)外進(jìn)口大量鐵礦石[1-2]。與之相對(duì)，我國(guó)硫鐵礦資源中的鐵卻未得到有效的開發(fā)利用[3-4]，充分利用這部分硫鐵礦資源可在一定程度上改變我國(guó)鐵礦資源的供給格局，減少鐵礦石進(jìn)口量，還可對(duì)硫精礦進(jìn)行綜合利用，提高資源利用率[5-7]。在提倡礦產(chǎn)資源最大化利用和促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，加大硫精礦的利用率，清潔、高效地利用好國(guó)內(nèi)豐富的硫鐵礦資源是大勢(shì)所趨，也是我國(guó)礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的重大戰(zhàn)略任務(wù)之一[8-9]。

相較于從鐵礦石中開發(fā)利用鐵資源，直接對(duì)硫精礦進(jìn)行鐵、硫資源的深度開發(fā)利用，更有利于資源的綜合利用和綠色礦山建設(shè)[10]。因此，對(duì)硫精礦進(jìn)行提質(zhì)分選，可在回收其中鐵資源的同時(shí)，提高硫精礦的品級(jí)[11]。本文對(duì)硫精礦進(jìn)行了提質(zhì)分選研究，以期為硫精礦的綜合利用提供技術(shù)支撐[12-16]。

1 試樣來(lái)源及組成

硫精礦試樣來(lái)自廣東某化工生產(chǎn)企業(yè)，其多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 硫精礦試樣的多元素分析結(jié)果 單位：%

由表1可知，該硫精礦的主要成分為S和Fe，其中S品位達(dá)到了28.16%，F(xiàn)e品位為48.78%，其他雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。根據(jù)YS/T 337-2009《硫精礦》[11]可知，該硫精礦屬于硫精礦工業(yè)品級(jí)中的五級(jí)品。

為提高該硫精礦的品位和回收利用其中的鐵，擬對(duì)其進(jìn)行硫鐵分選試驗(yàn)[17-20]。

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 原礦粒度分析

為探究硫精礦中Fe、S的粒級(jí)分布情況，取1 kg該硫精礦試樣，進(jìn)行全粒級(jí)粒度篩析試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 硫精礦試樣粒度篩析結(jié)果

由表2可知，硫精礦試樣中Fe分布較為均勻，各粒級(jí)中Fe品位均在48%以上，而S主要分布在粗粒級(jí)中，大于100目粒級(jí)S品位達(dá)到了35.41%，粒度在150目以上的S分布率達(dá)到了64.21%。因此，考慮采用磁選和重選等方法對(duì)該硫精礦進(jìn)行提質(zhì)分選試驗(yàn)。

2.2 磁選試驗(yàn)

為分離硫精礦中的Fe和S，取3 kg該硫精礦試樣，調(diào)節(jié)磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為477 468 A/m，開展磁選試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 磁選試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表3可知：磁選鐵精礦中Fe品位為56.10%，S品位為4.13%，F(xiàn)e回收率為41.93%；磁選硫精礦中S品位為42.04%，S回收率為94.70%。根據(jù)YS/T 337—2009的規(guī)定，一級(jí)硫精礦S品位須高于43%，而該磁選硫精礦中S品位低于此值，因此考慮采用重選法進(jìn)一步分選磁選硫精礦，以提高磁選硫精礦中的S品位。

2.3 磁選硫精礦的重選試驗(yàn)

取3 kg磁選硫精礦進(jìn)行搖床重選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 磁-重試驗(yàn)流程

表4 磁-重試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表4可知，磁選硫精礦經(jīng)搖床重選分選后，搖床精礦和中礦產(chǎn)品中的S品位分別達(dá)到了49.57%、44.36%，均滿足YS/T 337-2009中一級(jí)品質(zhì)量要求，且其總S回收率達(dá)到了77.80%；搖床重選分選出的尾礦S品位為33.31%，可滿足硫精礦四級(jí)品質(zhì)量要求。磁選精礦中的Fe品位雖達(dá)到了56.10%，但其S品位為4.13%，硫含量過(guò)高，擬通過(guò)浮選降低鐵精礦中的硫含量，以提高鐵精礦品質(zhì)。

2.4 磁選鐵精礦浮選試驗(yàn)

2.4.1 粒度篩析

取500 g該磁選鐵精礦進(jìn)行粒度篩析，探究其中S的粒級(jí)分布，篩析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 磁選鐵精礦篩析結(jié)果

由表5可知，在各粒級(jí)中，F(xiàn)e分布較為均勻，S主要分布在-0.074 mm粒級(jí)中，其品位達(dá)到了10.81%。

2.4.2 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫

為降低磁選鐵精礦中的硫含量，在硫酸用量為300 g/t、硫酸銅用量為150 g/t、黃藥用量為300 g/t、2#油用量為150 g/t的條件下，進(jìn)行了1粗1掃酸性浮選脫硫試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫試驗(yàn)流程

表6 磁選鐵精礦酸性浮選脫硫試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表6可知，在對(duì)該磁選鐵精礦進(jìn)行酸性浮選脫硫后，可將浮選鐵精礦中的S品位降至0.87%、Fe品位提高至56.77%。

2.4.3 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫

在硫化鈉用量為1 500 g/t、硫酸銅用量為200 g/t、黃藥用量為200 g/t、2#油用量為160 g/t的堿性浮選藥劑制度下，對(duì)磁選鐵精礦進(jìn)行了1粗2掃的堿性浮選脫硫試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖3 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫試驗(yàn)流程

表7 磁選鐵精礦堿性浮選脫硫試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，在對(duì)磁選鐵精礦進(jìn)行堿性浮選脫硫后，浮選鐵精礦中的S品位降至0.86%、Fe品位提高至56.75%。與酸性浮選脫硫效果相比，二者指標(biāo)相近，均可以得到硫被有效脫除的合格鐵精礦。

3 結(jié)論

a.硫精礦多元素分析結(jié)果顯示，硫精礦的主要成分為S和Fe，其中，S品位為28.16%，F(xiàn)e品位為48.78%，其他雜質(zhì)含量較低，屬于硫精礦工業(yè)品級(jí)中的五級(jí)品。

b.在磁場(chǎng)強(qiáng)度為477 468 A/m 的條件下進(jìn)行1次磁選，可得到Fe品位為56.10%、Fe回收率為41.93%的磁選鐵精礦和S品位為 42.04%、S回收率為94.70%的磁選硫精礦。

c.磁選硫精礦經(jīng)搖床重選后，搖床的精礦和中礦產(chǎn)品中的S品位分別為49.57%、44.36%，均滿足YS/T 337—2009中一級(jí)品質(zhì)量要求。

d.磁選鐵精礦經(jīng)過(guò)酸性浮選脫硫后，得到的鐵精礦的S品位降至0.87%、Fe品位提高至56.77%；磁選鐵精礦經(jīng)過(guò)堿性浮選脫硫后，得到的鐵精礦的S品位降至0.86%、鐵精礦Fe品位提高至56.75%；二者指標(biāo)相近，鐵精礦中的硫均得到了有效脫除。