搖床分選法回收煤矸石中的黃鐵礦

李曉華

（晉城煤業(yè)集團(tuán) 長平煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 晉城 046000）

搖床分選法回收煤矸石中的黃鐵礦

李曉華

（晉城煤業(yè)集團(tuán) 長平煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 晉城 046000）

重力選礦是回收煤矸石中黃鐵礦的有效方法，采用實(shí)驗(yàn)室搖床對-2mm經(jīng)跳汰初步富集的煤矸石樣品進(jìn)行黃鐵礦可選性試驗(yàn),研究。表明，晉城王臺礦區(qū)的高硫煤矸石，通過搖床粗選加掃選流程，可從高硫煤矸石中分選出品位大于32%的合格硫精礦，其總產(chǎn)率為50%左右，硫的回收率達(dá)75%以上。

煤矸石；黃鐵礦；搖床；可選性

煤矸石是我國最大的工業(yè)固體廢棄物。山西晉城煤業(yè)集團(tuán)王臺礦選煤廠洗選的9號和15號煤均為高硫煤種，經(jīng)重力分選后，其中的黃鐵礦在洗矸中得到富集；直接堆棄于矸石山，不僅造成資源浪費(fèi)，還因其極易發(fā)生風(fēng)化自燃而對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。因此，高硫煤矸石的綜合治理利用勢在必行。本文以王臺礦高硫煤矸石為研究對象，采用實(shí)驗(yàn)室搖床對其進(jìn)行可選性試驗(yàn)研究，旨在進(jìn)一步富集黃鐵礦，使硫精礦品位達(dá)到工業(yè)利用的要求。

1 試驗(yàn)準(zhǔn)備及方法

1）試驗(yàn)樣品：采自晉城煤業(yè)集團(tuán)王臺礦選煤廠，并經(jīng)跳汰選初步富集。樣品全硫含量18.30%，其中硫酸鹽硫和有機(jī)硫含量很少，絕大多數(shù)是以黃鐵礦形式存在的硫鐵礦硫。

2）試驗(yàn)方法：將采集的煤矸石樣品破碎至-2 mm，采用 LYN（S）-1100×500 型實(shí)驗(yàn)室搖床，沖程17mm，沖次 280～460 次 /min，床面傾角 0～10°進(jìn)行試驗(yàn)。樣品用量每次1kg，橫沖水量0.3～10L/min，根據(jù)產(chǎn)品分帶情況隨機(jī)調(diào)節(jié)，試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是獲得品位不低于32%的硫精礦。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

硫鐵礦的分選方法與礦石的賦存狀態(tài)、嵌布特征含硫品位等有關(guān)。我國高硫煤選煤廠的選硫車間多采用跳汰機(jī)、搖床、水介旋流器、螺旋溜槽等設(shè)備。

2.1 搖床粗選試驗(yàn)

0～1mm粒級煤矸石樣品的搖床粗選試驗(yàn)結(jié)果示于表1。由表看出：分選時(shí)，不宜采用大傾角，應(yīng)控制在2°以下。一次粗選后的精礦品位均達(dá)到目標(biāo)要求，最高為44.3%；但尾礦含硫較高，其原因可能是：破碎粒度不均勻，試驗(yàn)用的顎式破碎機(jī)過粉碎現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致碎后產(chǎn)品細(xì)泥含量過高，細(xì)泥混入尾礦，提高了尾礦的全硫含量。為此，對試驗(yàn)樣品篩除-200目粒級再進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果見表2，表中顯示，篩除-200目粒級后，分選尾礦的硫分仍然偏高。

表1 0～1mm粒級的試驗(yàn)結(jié)果

表2 0.074～1mm粒級的試驗(yàn)結(jié)果

為進(jìn)一步改善效果，采用了分級分選的方案，床面傾角1.3°，試驗(yàn)結(jié)果詳見表3，可以看出，采用分級分選方案后，尾礦硫分有所降低，且其中包含部分沸騰煤產(chǎn)品，灰分分別為46.50%和49.42%。

2.2 流程試驗(yàn)

選擇0.25～1 mm和+1 mm粒級煤矸石樣品為代表，分別進(jìn)行流程試驗(yàn)；原則是保證精礦品位和產(chǎn)率，同時(shí)得到含硫量盡量低的尾礦。

（1）0.25～1mm粒級流程試驗(yàn)：從其煤矸石樣品的流程優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果顯示，欲得品位不低于32%的硫精礦，可選擇圖1流程。從流程可看出，經(jīng)過搖床粗選和掃選后，可以得到硫品位32.36%的合格硫精礦，產(chǎn)率達(dá)到46.65%，回收率78.94%；中礦含硫量為9.7%，產(chǎn)率36.13%，可以形成閉路循環(huán)進(jìn)行再選；尾礦含硫量3%左右，應(yīng)歸為低硫中礦，這部分低硫中礦可直接廢棄。

表3 分級分選的試驗(yàn)結(jié)果

圖1 煤矸石樣品中0.25～1mm粒級搖床分選流程

（2）+1mm粒級流程試驗(yàn)：它的流程優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果示于圖2，該粒級樣品經(jīng)過搖床粗選和掃選，可以得到硫品位34.46%的合格硫精礦，產(chǎn)率達(dá)到50.25%，回收率大于80%，效果良好；中礦含硫9.51%，產(chǎn)率40.22%，可以形成閉路循環(huán)進(jìn)行再選，以取得更高的回收率；尾礦硫含量為3.5%，但產(chǎn)率較低。

圖2 煤矸石樣品中+1mm粒級搖床分選流程

圖3 全粒級分選流程

（3）全粒級分選試驗(yàn)：根據(jù)0.25～1mm和+1mm兩個(gè)粒級的流程試驗(yàn)結(jié)果，可將尾礦并入中礦（即高、低硫中礦合并），視為沒有尾礦（尾礦已在初步富集過程中拋掉），這樣可以得到更為簡化的分選流程，見圖3，其硫精礦的品位能達(dá)到32%以上，產(chǎn)率約50%左右，中礦可返回系統(tǒng)進(jìn)行再選。

3 結(jié)束語

重力選礦是回收煤矸石中黃鐵礦的有效方法。對晉城王臺礦區(qū)的高硫煤矸石，通過跳汰初步富集、搖床粗選加掃選流程，可從高硫煤矸石中分選出品位大于32%的合格硫精礦，其總產(chǎn)率為50%左右，硫的回收率達(dá)75%以上。

Abstract:Gravity separation is an effective method to retrieve pyrite from coal gangue.The study is a pyrite washability experiment using laboratory shaking table on coal gangue samples which have been enriched after jig.The results show in high-sulfur gangue of Wangtai Mine,Jincheng,qualified sulfur concentrate（＞32%）can be separated by shaking table's roughing and tailing process.Its total yield rate is around 50%and sulfur recovery rate is more than 75%.

Keywords:Coal gangue;Pyrite;Shaking table;Washability

編輯：徐樹文

Retrieving Pyrite from Coal Gangue through Shaking Table Separation

LI Xiao-hua
(Changping Coal Co.,Ltd.of Jingcheng Coal Group,Jincheng Shanxi,046000,China)

TD946.22

A

1672-5050（2010）04-0076-02

2010-02-18

李曉華（1968—）男，山西永濟(jì)人，大學(xué)本科，工程師，從事礦物加工工程研究。