從云浮硫鐵礦尾礦中回收硫精礦的研究

嚴 滎,張海平,黃 根,劉 暢

(1.云浮廣業硫鐵礦集團有限公司,廣東云浮 527343;2.中國礦業大學化工學院,江蘇徐州 221116)

從云浮硫鐵礦尾礦中回收硫精礦的研究

嚴 滎1,張海平1,黃 根2,劉 暢2

(1.云浮廣業硫鐵礦集團有限公司,廣東云浮 527343;2.中國礦業大學化工學院,江蘇徐州 221116)

針對部分硫資源未得到充分利用,進入尾礦庫酸化的可能性加大,尾礦綜合處理成本增加,故從硫鐵礦尾礦中回收硫精礦,取得了品位32.94%,回收率61.50%的技術指標。

硫鐵礦;尾礦;回收

礦業開發為人類的生存與發展提供了所必需的大量資源,但同時也給人類賴以生存的環境造成了日益嚴重的污染。據統計,世界各國礦業開發所產生的尾礦每年達50億t以上,對尾礦的充分開發與利用已引起了各界廣泛的關注[1]。

目前云浮硫鐵礦選礦廠有5個選礦系列,其中3個系列處理含硫較低的貧礦,2個系列處理含硫較高的富礦。由于部分原礦石嵌布粒度較細,在目前選礦裝備水平和工藝流程條件下,為獲得高品質硫精礦,浮選處理時只能放棄含硫較低的連生體,造成排放尾礦含硫偏高,部分硫資源未得到利用。含硫高的尾礦進入尾礦庫,其表層暴露于空氣中,加上天然淋濾作用,使尾礦酸化的可能性加大,尾礦水處理費用變高,給環保、選礦造成不良影響。從硫鐵礦尾礦中回收硫精礦,可以大幅度降低硫的含量,減少酸化,保護環境,同時增加企業的經濟效益和社會效益。

1 礦石性質

試驗礦樣來自現場浮選機選別后尾礦,經自然晾干后作為本次試驗的研究礦樣。通過對原礦進行X衍射測試,礦石中脈石礦物主要以石英,方解石為主,含有少量的生石膏。金屬礦物以黃鐵礦為主。原礦的化學分析結果如表1所示。

表1 原礦化學成分分析結果%

2 試驗研究

2.1 選礦工藝的確定

浮選是根據礦物顆粒表面物理化學性質的不同,按礦物可浮性的差異進行分選的方法。作為目前最有效的選礦方法之一,越來越多的選礦廠采用浮選進行尾礦再選,以提高礦產資源的利用率。

研究試樣為浮選尾礦,礦物粒度較細,-74μm占52.74%,-30μm粒級黃鐵礦大部分以單體的形式存在,部分+74μm粗粒級單體解離度低。對此本試驗采用浮選-粗精礦再磨再選工藝,一是可降低入磨量,可節約磨礦電耗;二是粗掃選作業尾砂不入磨,可滿足尾礦堆壩所需尾砂粒度要求。

據市場調查分析,含硫35%左右的硫精礦有著良好的市場需求,銷售價格可按-3 mm硫鐵礦出售,本次試驗擬產出品位35%左右的硫精礦,最終尾礦品位3%,可作尾礦干砂制磚。

2.2 條件試驗

2.2.1 捕收劑用量試驗

粗選礦漿濃度36%,起泡劑30 g/t,試驗流程如圖1所示,試驗結果如圖2所示。

圖1 捕收劑試驗流程

圖2 捕收劑試驗結果

試驗所用捕收劑、起泡劑來自生產現場,不同類型捕收劑用量按現場的比例配制。

根據以上試驗結果:粗選捕收劑用量為300 g/t。

2.2.2 粗選起泡劑用量試驗

粗選礦漿濃度36%,捕收劑300 g/t。試驗流程如圖1所示,試驗結果如表2所示。

表2 粗選起泡劑用量試驗結果

根據以上試驗結果:粗選起泡劑用量為40 g/t。

2.2.3 粗選礦漿濃度試驗

粗選捕收劑300 g/t,起泡劑40 g/t。試驗流程如圖1所示,試驗結果如表3所示。

表3 粗選礦漿濃度試驗結果%

根據以上試驗結果:粗選礦漿濃度選擇40%。

2.2.4 硫酸和硫酸銅用量試驗

試驗條件:粗選捕收劑300 g/t,起泡劑40 g/t,礦漿濃度40%,試驗結果如表4所示。

表4 硫酸和硫酸銅用量試驗結果%

根據表4試驗結果,硫酸和硫酸銅對于提高粗精礦品位和回收率有一定作用,但效果不明顯,后續試驗不再添加硫酸和硫酸銅。

2.2.5 粗精礦再磨細度試驗

試驗條件:粗選礦漿濃度40%,捕收劑300 g/t,起泡劑40 g/t,試驗流程如圖3所示,試驗結果如表5所示。

圖3 粗精礦再磨細度試驗流程

表5 粗精礦再磨細度試驗結果%

根據表5的試驗結果:選擇粗精礦再磨細度-0.074 mm含量占83%左右。

2.3 閉路試驗

在上述各種條件試驗的基礎上進行閉路試驗。工藝流程如圖4所示,試驗結果如表6所示,最終獲得硫精礦品位32.94%,回收率61.50%。

圖4 閉路試驗工藝流程

浮選-粗精礦再磨再選工藝可降低入磨量,預計入磨礦量僅為再選尾礦原礦量的30%～50%,可節約磨礦電耗。粗掃選作業尾砂不入磨,可滿足尾礦堆壩所需尾砂粒度要求。但是該流程中粗掃選作業入選粒度較粗,一方面在浮選中不易成懸浮狀態,另一方面,由于粒度大,脫落力也大,減少了進入泡沫層的機會,使粗粒容易損失在尾礦中,結果浮選時間較長,最終尾礦品位可能較高。

表6 閉路浮選試驗結果%

為應對粗掃選作業粗粒級入選,一是選擇適宜粗粒浮選的浮選機[2];二是選擇捕收能力強的捕收劑(如高級黃藥);三是適當增加礦漿濃度。

3 結 語

通過試驗研究,從硫鐵礦尾礦中回收硫精礦,可實現二次資源的持續利用,減少了硫鐵礦尾礦庫酸化的可能,可提高企業的經濟效益和社會效益,提供了一條保護環境的新途徑,對同類型的尾礦中回收硫精礦具有較好的參考價值。

[1] 桂芳.八鋼選礦尾礦處理現狀和再利用探討[J].新疆鋼鐵, 2005,(2):18-25.

[2] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業出版社,1989.240.

Abstract:Specifically for the part of the sulfur resource has not been fully used,the possibility entering the tails warehouse acidification enlarges and synthetical cost of tails treatment increases,the article has reclaimed sulfur concentrate from the pyrite and got grade of S 32.94%,recovery rate of 61.50%’s technology index.

Key words:pyrite;tailings;recovery

Study on Recovery of Sulfur Concentrate from Yunfu Pyrite Tailings

YAN Ying1,ZHANG Hai-ping1,HUANG Gen2,LIU Chang2
(1.Yunf u Guangye Pyrite Group Limited,Yunf u527343,China;
2.China University of Mining and Technology,Xuzhou221116,China)

TD926.4+2

A

1003-5540(2012)02-0013-02

2012-03-06

嚴滎(1965-),女,工程師,主要從事選礦技術工作。