梅山礦業(yè)硫精礦再選提純試驗

劉安平 張祖剛 衣德強 劉永召

(寶鋼集團梅山鋼鐵有限公司，江蘇 南京210041)

梅山礦業(yè)公司選鐵過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品硫精礦硫品位低、雜質(zhì)元素含量高，但長期以來沒有引起足夠重視。近年來隨著企業(yè)對效益的追求［1-2］，改善硫精礦質(zhì)量，提高硫精礦附加值顯得尤為重要。為此，本研究開展了梅山硫精礦再選提純試驗。

1 試樣性質(zhì)

試驗礦樣為梅山礦業(yè)公司選鐵過程產(chǎn)生的硫精礦，其中主要金屬礦物有黃鐵礦(磁黃鐵礦)、磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦，脈石礦物有白云石、方解石等碳酸鹽類及綠泥石、石英等硅酸鹽類礦物。黃鐵礦(磁黃鐵礦)主要與磁鐵礦、赤鐵礦、脈石礦物呈毗連嵌鑲結(jié)構(gòu)，嵌布粒度微細，多分布在0.035 ～0.28 mm粒級。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，礦物組成及主要元素分布分析結(jié)果見表2。

表1 試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Main chemical composition analysis of the sample %

由表1 可知:試樣中主要有價元素硫含量為30.53%;雜質(zhì)MgO 含量較高，為0.80%，是試驗的主要去除對象。

由表2 可知:試樣中硫以黃鐵礦形式存在;鐵除主要以黃鐵礦形式存在外，還有少量以磁鐵礦形式存在，可考慮綜合回收;雜質(zhì)MgO、SiO2主要存在于碳酸鹽等脈石礦物中。

表2 試樣礦物組成及主要元素分布分析結(jié)果Table 2 Mineral composition and main elements content analysis of the sample %

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 條件試驗

條件試驗流程見圖1。

圖1 條件試驗流程Fig.1 Conditioning test flowsheet

2.1.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗乙基黃藥用量為160 g/t、2 號油為36g /t，試驗結(jié)果見圖2。

圖2 磨礦細度試驗結(jié)果Fig.2 Test results at different grinding fineness

由圖2 可以看出:隨著磨礦細度的提高，精礦硫品位逐漸提高，MgO 含量逐漸降低，但降低趨勢逐漸變緩。綜合考慮生產(chǎn)成本及精礦指標(biāo)，確定磨礦細度為－74 μm 占95%。

2.1.2 乙基黃藥用量試驗

乙基黃藥用量試驗的磨礦細度為－74 μm 占95%、2 號油用量為36 g/t，試驗結(jié)果見圖3。

從圖3 可以看出，隨著乙基黃藥用量的增加，精礦硫品位逐漸降低，而雜質(zhì)MgO 含量逐漸升高。綜合考慮，取乙基黃藥用量為160 g/t。

圖3 乙基黃藥用量試驗結(jié)果Fig.3 Test results on dosage of ethyl xanthate

2.1.3 2 號油用量試驗

2 號油用量試驗的磨礦細度為－74 μm 占95%、乙基黃藥用量為160 g/t，試驗結(jié)果見圖4。

圖4 2 號油用量試驗結(jié)果Fig.4 Test results on dosage of 2# oil

從圖4 可以看出，隨著2 號油用量的增加，精礦硫品位逐漸降低，雜質(zhì)MgO 含量逐漸增加。綜合考慮，取2 號油用量為36 g/t。

2.1.4 WHL－Y1 用量試驗

僅添加捕收劑、起泡劑進行硫浮選，難以獲得較好的選別指標(biāo)，因此考察了添加調(diào)整劑WHL －Y1 對精礦指標(biāo)的影響。WHL － Y1 為親水性的大分子有機膦酸類物質(zhì)，對Ca2+、Mg2+有很強的螯合作用，可以增強碳酸鹽類礦物的親水性，降低其可浮性，進而實現(xiàn)對碳酸鹽類礦物的抑制。

調(diào)整劑WHL－Y1 用量試驗的磨礦細度為－74 μm 占95%、乙基黃藥用量為160 g/t、2 號油為36 g/t，試驗結(jié)果見圖5。

由圖5 可知，隨著WHL －Y1 用量的增加，精礦硫品位提高，MgO 含量降低。綜合比較，取WHL －Y1 用量為500 g/t。

2.2 工藝流程的確定

產(chǎn)自不同礦床甚至同一礦床不同礦區(qū)的黃鐵礦可浮性存在很大差異［3-5］，礦物的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體類型等都會影響黃鐵礦的可浮性［6-7］。考慮到梅山氧化鐵紅項目需要(2 ～3)萬t/a高純硫精礦(高純硫精礦制備硫酸后所得燒渣用于制備氧化鐵紅)，進行了不同工藝流程浮選效果對比試驗［8-10］。試驗流程見圖6，結(jié)果見表3。

圖5 WHL－Y1 用量試驗結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of WHL-Y1

圖6 不同試驗流程對比Fig.6 Flowsheet for different process

從表3 看出:采用1 粗1 精2 掃、精選尾礦與掃選精礦混合后2 次精選開路流程，可以獲得產(chǎn)率為57. 35%、硫 品 位 為45. 37%，雜 質(zhì)MgO 含 量 為0.27%、硫回收率為83.12%的高純硫精礦，但同時產(chǎn)生兩種副產(chǎn)品，其中中礦含硫達17.91%，且其產(chǎn)率較高，為26.75%，需要進一步處理才能回收利用;采用1 粗1 精2 掃、精選尾礦與掃選精礦混合后1 次精選閉路流程，可以獲得產(chǎn)率為76.71%、硫品位為39.62%、雜質(zhì)MgO 含量為0. 41%、硫回收率為97.11%的高純硫精礦，可以滿足鐵紅原料要求。且采用1 粗1 精2 掃、精選尾礦與掃選精礦混合后1 次精選閉路流程圖6(b)獲得的高純硫精礦硫回收率較1 粗1 精2 掃、精選尾礦與掃選精礦混合后2 次精選開路流程提高了13.99 個百分點，實現(xiàn)了硫資源的有效回收，因此推薦圖6(b)流程。

表3 試驗流程對比結(jié)果Table 3 Test results comparison of different flowsheet %

3 結(jié) 論

(1)梅山礦業(yè)公司選鐵過程產(chǎn)生的硫精礦含硫30.53%，硫以黃鐵礦(磁黃鐵礦)形式存在，金屬礦物主要有黃鐵礦(磁黃鐵礦)、磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等，脈石礦物主要有白云石、方解石等碳酸鹽類及綠泥石、石英等硅酸鹽類礦物。黃鐵礦嵌布粒度微細，主要分布在0.035 ～0.28 mm 粒級。

(2)采用1 粗1 精2 掃、精選尾礦與掃選精礦混合后1 次精選閉路流程，可以獲得產(chǎn)率為76.71%、硫品位為39.62%、雜質(zhì)MgO 含量為0.41%、硫回收率為97.11%的高純硫精礦，實現(xiàn)了硫資源的有效回收。

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