赤鐵礦選礦脫硅脫硫研究

鐵礦石中的含硫?qū)儆谟泻﹄s質(zhì)，一般要求在冶煉之前盡量通過選礦方法去除。

含硫雜質(zhì)礦物包括硫化物類型，如黃鐵礦和磁黃鐵礦。黃鐵礦為非磁性礦物，可在磁選鐵時(shí)脫除，或添加硫化礦捕收劑用反浮選方法脫除。磁黃鐵礦具有強(qiáng)磁性，在赤鐵礦強(qiáng)磁選前可用弱磁選去除或反浮選方法去除。

含硫雜質(zhì)礦物還包括硫酸鹽類型，如重晶石。硫酸鹽類型礦物一般為非磁性礦物，可以采用磁選方法與鐵礦物分離，或用反浮選方法脫除。

鐵礦石中的石英類型含硅雜質(zhì)，一般要求在冶煉之前盡量通過選礦方法去除。通?？刹捎脧?qiáng)磁選和反浮選脫硅的方法。

云南某鐵礦區(qū)初步探明鐵礦石儲量約4000萬t，礦石屬于嵌布關(guān)系復(fù)雜、含硫（重晶石型）高、含硅高（石英型）、粒度細(xì)、單體解離困難的難選礦石。作者對該類難選礦石進(jìn)行了多方案選礦試驗(yàn)研究。最終確定用“強(qiáng)磁選+反浮選脫硅脫硫”方案，在原礦品位Fe 50.13%、S 1.38%的條件下，獲得鐵精礦品位 Fe50.13%、S 0.46，鐵回收率Fe 75.15%。78.72%的硫被脫除進(jìn)入尾礦。解決了該礦石分選利用的問題，并為同類型礦石資源的合理開發(fā)利用提供了有益的指導(dǎo)。

1、試驗(yàn)礦樣的工藝礦物學(xué)研究

1.1、試驗(yàn)礦樣的元素和礦物組成

試驗(yàn)礦樣的原礦多元素分析結(jié)果見表1。

由表1可以看出：礦石中可供選礦回收的主要組分是鐵，需要排除的造渣組分以硅為主，次為鋇和鉀；有害雜質(zhì)磷的含量很低，但硫明顯偏高，因此選礦過程中需要密切注意硫的富集趨勢。

經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析，礦石的主要組成礦物種類較為簡單，鐵礦物均以赤鐵礦為主；脈石礦物主要是石英和重晶石，其次為絹云母。重晶石是礦石中硫元素的主要攜帶礦物。表2列出了樣品中主要礦物的重量含量。

1.2、試驗(yàn)礦樣的礦石結(jié)果

赤鐵礦常呈細(xì)小的片狀、粒狀、較為細(xì)小的不規(guī)則團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀集合體，粒度大多在0.02~0.15mm之間，粒間充填的脈石礦物除石英和絹云母以外，還常見重晶石分布，見圖1。

1.3、試驗(yàn)礦樣中的赤鐵礦嵌布粒度

礦石中主要礦物的粒度組成及其分布特點(diǎn)，對確定磨礦細(xì)度和制訂合理的選礦工藝流程有著直接的影響。為此，在顯微鏡下對樣品中赤鐵礦的嵌布粒度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，欲使礦石中90%以上的赤鐵礦呈單體產(chǎn)出，需選擇的磨礦細(xì)度為-0.105mm，此時(shí)-0.074mm部分約占85%。但是，即便是在此細(xì)度下，仍有相當(dāng)數(shù)量的赤鐵礦與石英、重晶石的連生體，造成精礦品位難以提高，含硫難以降低。工藝礦物學(xué)研究表明，該礦石欲分選獲得含F(xiàn)e品位大于60%的精礦是非常困難的。

2、強(qiáng)磁選脫硅脫硫試驗(yàn)

2.1、強(qiáng)磁選粗選條件試驗(yàn)

（1）強(qiáng)磁選粗選工藝流程。考慮到試驗(yàn)礦樣中的絕大部分有用礦物均為弱磁性赤鐵礦，決定采用強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行分選赤鐵礦，脫除部分礦泥、石英和重晶石的試驗(yàn)。

采用SHP-φ1000濕式強(qiáng)磁選機(jī)，固定強(qiáng)磁選磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.40T，給礦量為500g，給礦礦漿濃度為20%。變動磨礦細(xì)度參數(shù)，給礦粒度-0.074mm分別占75%，85%，95%，強(qiáng)磁選所得數(shù)據(jù)見表3。

2.2、強(qiáng)磁選精選條件試驗(yàn)

取礦樣7000g，磨礦細(xì)度-0.074mm占75%，強(qiáng)磁選粗選磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.40T，獲得強(qiáng)磁選粗精礦，再對其進(jìn)行一次精選試驗(yàn)（精選磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.75T）。試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見表4。

一次精選后磁精礦1鐵品位上升，硫品位下降，但仍未達(dá)到合格要求。

隨后還進(jìn)行了強(qiáng)磁選二次精選、細(xì)磨至-0.074mm占93%強(qiáng)磁選三次精選的試驗(yàn)，磁精礦鐵品位有所上升，但仍不能超過60%；硫品位下降，但仍未達(dá)到合格要求。與此同時(shí)，磁選作業(yè)鐵回收率下降較大。

強(qiáng)磁選可提高物料品位，脫除部分礦泥和重晶石。綜合考慮，磁選以粗磨只做一次粗選為宜。后繼試驗(yàn)流程將磁選粗精礦進(jìn)一步細(xì)磨后浮選，以提高鐵品位和降低硫品位，這樣可獲得較高的綜合鐵回收率。

3、磁粗精礦細(xì)磨反浮選試驗(yàn)

3.1、強(qiáng)磁選粗選磁粗精礦浮選試驗(yàn)樣的制備

強(qiáng)磁選粗選磁粗精礦浮選試驗(yàn)的制備流程見圖3，其粗選磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.4T，磁選指標(biāo)見表3。

3.2、磁粗精礦胺類陽離子捕收劑反浮選試驗(yàn)

取強(qiáng)磁選粗選粗精礦作為反浮選的給礦，細(xì)磨至-0.074mm占93%。調(diào)整礦漿pH值為5.5，采用十二胺作為捕收劑多次精選，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

顯然，對本礦樣采用較常規(guī)的十二胺陽離子捕收劑進(jìn)行反浮選，精礦鐵品位有所上升，但仍不能超過60%；硫品位下降，但仍未達(dá)到合格要求。

3.3、磁粗精礦脂肪酸類陰離子捕收劑反浮選試驗(yàn)

取強(qiáng)磁選粗選粗精礦作為反浮選的給礦，細(xì)磨至-0.074mm占93%。采用陰離子捕收劑FS-1作為重晶石捕收劑，添加YT-1作為赤鐵礦抑制劑。試驗(yàn)結(jié)果見表6。呈現(xiàn)出脫硫的趨勢。

3.4、“強(qiáng)磁選+反浮選脫硅脫硫”全流程閉路試驗(yàn)

“強(qiáng)磁選+反浮選脫硅脫硫”閉路試驗(yàn)全流程見圖3，閉路試驗(yàn)結(jié)果見表7。

4、結(jié)論

（1）工藝礦物學(xué)研究表明，本鐵礦石屬于嵌布關(guān)系復(fù)雜、含硫（重晶石型）高、含硅（石英型）高、粒度細(xì)的難選礦石，通過選礦獲取高鐵品位和低硫含量的鐵精礦的難度很大。

（2）原礦粗磨至-0.074mm占65%，經(jīng)1.4T強(qiáng)磁選后可提高物料鐵品位至56.91%，脫除部分礦泥、石英和重晶石。繼續(xù)強(qiáng)磁選精選，品位提高有限，回收率下降。綜合考慮，強(qiáng)磁選以只做一次選為宜。

（3）取強(qiáng)磁選粗選粗精礦作為反浮選的給礦，細(xì)磨至-0.074mm占93%。采用十二胺作為捕收劑多次反浮選，精礦鐵品位上升到59.05%，但仍不能超過60%；硫品位下降到0.68%，但仍未達(dá)到合格要求。

（4）取強(qiáng)磁選粗選粗精礦作為反浮選的給礦，細(xì)磨至-0.074mm占93%。采用陰離子捕收劑FS-1作為重晶石反浮選捕收劑，開路試驗(yàn)作業(yè)脫硫率51.92%。

（5）采用“強(qiáng)磁選+反浮選脫硅脫硫”流程方案進(jìn)行閉路試驗(yàn)，在原礦品位Fe 50.13%、S 1.38%的條件下，獲得鐵精礦品位Fe 58.78%、S 0.46%，鐵回收率Fe 75.15%。78.72%的硫被脫除進(jìn)入尾礦，僅有21.27%的硫進(jìn)入精礦。綜合評價(jià)，本流程及其試驗(yàn)指標(biāo)是合理的，生產(chǎn)成本和基建費(fèi)用也較低。在保證較高的鐵回收率的前提下，所獲得的產(chǎn)品品級雖略低，但還是有市場需求的。本試驗(yàn)結(jié)果為同類型礦石的合理開發(fā)利用提供了有益的指導(dǎo)。

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