硫酸燒渣選鐵與常規硫精礦二次選硫

馮國臣

(長春黃金研究院)

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硫酸燒渣選鐵與常規硫精礦二次選硫

馮國臣

(長春黃金研究院)

摘要硫精礦制酸時燒渣富含鐵，但從硫酸燒渣中選鐵技術指標一直不高，且只有鐵品位在40%～50%的高品位燒渣用于選鐵才能獲得合格鐵精礦，含鐵品位30%左右的燒渣則只能用于制造水泥。硫酸燒渣選鐵困難的原因是硫精礦中脈石礦物在氧化焙燒時與新生成的Fe2O3和Fe3O4互相夾雜、包裹和交融，即使磨礦也難以分離。為解決此問題、提高資源的利用率，提出了常規硫精礦二次選硫思路，并通過試驗進行了論證。結果表明：與硫酸燒渣選鐵相比，常規硫精礦二次選硫回收鐵的工藝更先進、技術指標更理想、環境更友好、資源綜合利用率更高、經濟效益更好。

關鍵詞硫精礦硫酸燒渣選鐵硫精礦二次選硫高純硫精礦

1硫酸燒渣選鐵

以硫精礦為原料制造硫酸，燒渣鐵品位的高低取決于硫精礦含硫品位的高低。我國硫精礦含硫通常在30%～40%，相應的燒渣鐵品位在32%～47%。若天然鐵礦石鐵品位達到32%～47%，通常能順利生產出技術經濟指標令人滿意的鐵精礦。然而鐵品位30%左右的燒渣通常只能用于制造水泥，很難用于選鐵；鐵品位40%～50%的燒渣通常能選出合格的鐵精礦，但尾礦鐵品位往往較高，鐵回收率較低，見表1。

表1　硫酸燒渣選鐵工藝及技術指標　%

由表1可見：即使可用來選鐵的燒渣，其鐵回收率也非常低，鐵大多流失在選鐵尾礦中，是二次資源的巨大浪費。

2常規硫精礦二次選硫

從目前的選礦工藝技術狀況看，硫酸燒渣選鐵效果不佳的原因主要是硫精礦中脈石等雜質礦物含量較高，在焙燒過程中，脈石致使氧化焙燒過程中生成的Fe2O3和Fe3O4的可選性先天不足：常規硫精礦氧化焙燒過程的高溫環境使新生成的Fe2O3、Fe3O4與脈石礦物互相夾雜、包裹和交融，鐵礦物和脈石礦物磨礦分離的難度非常大。

解決這個問題最好的辦法是省去硫酸燒渣選鐵過程，將脫雜過程提前至焙燒前，即在常規硫精礦入爐焙燒前進行二次選硫，盡可能去除常規硫精礦中的脈石礦物，最大限度地提高硫精礦質量，使入爐硫精礦(黃鐵礦型)硫品位達到48%以上、脈石礦物含量降到10%以下，這樣的硫酸燒渣鐵品位就達到60%以上，硫酸燒渣鐵可直接作為鐵精礦使用。

采用浮選工藝一步將礦石直接加工成硫品位48%以上高純硫精礦難度很大，這是因為礦石中常含有白云石、方解石、滑石、長石類和云母類礦物等，其可浮性與硫鐵礦相近或更好于硫鐵礦，導致浮選硫精礦中脈石礦物含量高、硫品位低。我國部分黃鐵礦型硫精礦脈石礦物含量及制酸燒渣鐵品位見表2。

表2　我國部分黃鐵礦型硫精礦脈石礦物含量及制酸燒渣鐵品位　%

從表2可以看出：硫品位48%以上的硫精礦燒渣鐵品位可達60%以上，即燒渣就是合格的甚至優質鐵精礦。

硫酸燒渣選鐵與把常規硫精礦加工成硫品位48%以上高純硫精礦，工藝難易及指標優劣顯而易見。為有效利用燒渣中的鐵，努力將常規硫精礦硫品位提高至48%以上是最有效的手段。

要實現這一目標，宜分兩步走。第一步，用傳統浮選工藝(或重選工藝)獲得硫品位30%～40%的常規硫精礦；第二步，對常規硫精礦進行精選(即二次選硫，通常采用浮選工藝)，浮選精選的關鍵在于用濃硫酸為調整劑，此時的濃硫酸既是脈石礦物的抑制劑，又是硫鐵礦的活化劑，捕收劑可用丁銨黑藥。大量的研究和實踐表明，合適的二次選硫工藝流程為調漿—1粗2掃3精工藝流程，采用該流程和藥劑制度對2個有代表性礦樣進行閉路浮選試驗，結果見表3、常規硫精礦與高純硫精礦分別制酸燒渣指標見表4。

表3　硫精礦二次選硫試驗結果　%

注：Au的品位單位為g/t。

表4　初級硫精礦與高純硫精礦分別制酸燒渣指標　%

注：Au的品位單位為g/t。

從表3可看出：即使硫品位26.00%和31.41%的低品位硫精礦采用該工藝精選，也能獲得硫品位50.70%和52.15%、鐵品位達45.08%和45.47%(純黃鐵礦含鐵46.60%)的高純硫精礦，鐵、硫回收率均在90%以上，尾礦鐵品位降至4.30%和6.59%，遠低于表1燒渣選鐵尾礦鐵品位。

從表4可看出：二次選硫工藝很成功，使高純硫

精礦制酸燒渣鐵品位達到66%以上、燒渣鐵利用率達100%，該工藝實現了鐵和硫的同步高效回收。

3結論

與硫酸燒渣選鐵相比，常規硫精礦二次選硫回收鐵的工藝更先進、技術指標更理想、環境更友好、資源綜合利用率更高、經濟效益更好。

參考文獻

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[2]劉惠中，鄭榮田.BL1500螺旋溜槽選別硫酸燒渣的應用研究「J」.有色金屬：選礦部分，2006(1)：26-28.

[3]向發柱，胡春暉，廖錦.硫酸燒渣選鐵試驗研究「J」.有色金屬：選礦部分，2006(5)：36-39.

(收稿日期2016-04-05)

馮國臣(1939—)， 男，教授級高級工程師，130012 吉林省長春市南湖大路6760號。