回收超細粒級黃鐵礦的試驗研究

劉 芬，李劍威，祝小紅

（江西銅業(yè)集團有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

自然界中黃鐵礦可經(jīng)由巖漿分結作用、熱水溶液或升華作用中生成，也可于火成巖、沉積巖中生成。其礦床主要是在內(nèi)生作用下形成的，沉積作用也能形成硫鐵礦礦床。我國黃鐵礦的探明資源儲量居世界前列，著名產(chǎn)地有廣東英德和云浮、安徽馬鞍山、甘肅白銀廠等。

黃鐵礦的回收除從單一的黃鐵礦礦山獲得外，大部分還是從多金屬硫化礦中回收黃鐵礦，主要工藝采用：選別有價金屬后的尾礦通過旋流器分級，沉砂作為硫精礦產(chǎn)品，分級溢流作為尾礦直接排放，或者旋流器分級沉砂再經(jīng)過浮選工藝選別，得到高品位的硫精礦［1-4］。這兩種工藝中的溢流都作為尾礦排掉，占可回收黃鐵礦的15%左右，溢流中黃鐵礦粒度細、品位低回收難度大，本文就回收這部分細粒級中的黃鐵礦開展試驗研究并進行探討。

2 試驗樣品

試驗研究樣品為大山選礦廠選硫前旋流器分級的溢流（以下稱為細粒級原料），其粒度為-600 目，多元素分析結果見表1。

表1 試驗樣品多元素分析 %

3 試驗研究

3.1 礦漿pH 試驗研究

試驗采用15%的硫酸作為pH 值的調整劑，捕收劑為丁基黃藥，用量為450g·t-1，起泡劑江銅2000，用量為56g·t-1，碳酸鈉100g·t-1，浮選濃度為25%，浮選工藝為一次粗選，試驗結果見圖1所示。從圖1 可以看出：浮選選硫pH 過高對硫的回收不利，在pH 值5.5 左右時效果比較好，經(jīng)過浮選后硫精礦品位及回收率都有所降低，通過加酸調節(jié)礦漿的pH來提升細粒級硫的回收效果不明顯。

圖1 礦漿pH 值與硫精礦品位及回收率的關系

3.2 黃藥用量試驗

試驗采用15%的硫酸作為pH 值的調整劑，pH 值調整到5.5 左右，,起泡劑為江銅2000，用量為56g·t-1，浮選濃度為25%，改變捕收劑為丁基黃藥用量，浮選工藝為一次粗選，試驗結果見圖2所示。從試驗結果可以看出：隨著黃藥用量的上升，黃鐵礦精礦品位基本沒有什么變化，而黃鐵礦的回收率隨著黃藥用量的增加，回收率略有提升。

圖2 黃藥用量與硫精礦品位及回收率的關系

3.3 浮選濃度試驗

為了考查不同礦漿浮選濃度下黃鐵礦的浮選情況，本次試驗主要調節(jié)浮選礦漿濃度，采用15%的硫酸作為pH 值的調整劑，pH 值調整到5.5，捕收劑為丁基黃藥，用量為500g·t-1，起泡劑為江銅2000，用量為56g·t-1，改變礦漿的浮選濃度，浮選工藝為一次粗選，試驗結果見圖3 所示。

從試驗結果可以看出浮選濃度在35%時，硫回收率較好，達到了60.99%，但此時硫精礦品位最低，只有36.66%，說明黃鐵礦隨浮選濃度的提高有利于回收率的提升，但不利于黃鐵礦精礦品位的提高。

圖3 礦漿浮選濃度與精礦品位與回收率的關系

3.4 活化浮選試驗

本次試驗的目的主要是采用碳酸鈉活化被石灰污染的黃鐵礦，黃鐵礦的可浮性，試驗采用15%的硫酸作為pH 值的調整劑，將pH 值調到5.5，捕收劑為丁基黃藥，用量為500g·t-1，起泡劑為江銅2000，用量為56g·t-1，調整活化劑碳酸鈉的用量，浮選工藝為一次粗選，試驗結果見表4 所示。

試驗結果表明通過添加活化劑碳酸鈉可以使黃鐵礦精礦品位及回收率有所提高，但用量提升的時候不利于黃銅礦的回收，當碳酸鈉用量在50g·t-1效果最好。

圖4 碳酸鈉用量與精礦品位與回收率的關系

3.5 起泡劑用量試驗

通過幾種試驗條件的優(yōu)化，基本考查出不同的浮選條件對黃鐵礦回收的影響，在本次試驗中開展起泡劑用量對黃鐵礦的影響，采用已優(yōu)化的浮選條件：藥劑采用15%的硫酸作為pH 值的調整劑，pH 值調到5.5，捕收劑為丁基黃藥用量500 g·t-1，碳酸鈉用量50 g·t-1，變化起泡劑江銅2000 用量，試驗結果見圖5。

從圖5 中看出通過變化起泡劑用量，硫精礦品位變化不大，在起泡劑江銅2000 用量達到36 g·t-1時，硫回收率最好達到82.54%，硫精礦品位也達到了42.25%的指標。

圖5 起泡劑用量與精礦品位與回收率的關系

3.6 提升硫精礦品位全流程試驗

通過試驗條件的優(yōu)化，找出了回收細粒級黃鐵礦的最佳浮選條件，在此次試驗中采用優(yōu)化的浮選條件：礦漿pH 值調到5.5、黃藥用量500 g·t-1、碳酸鈉用量50 g·t-1，起泡劑江銅2000 用量50 g·t-1、礦漿濃度35%，工藝采用一次粗選、一次掃選兩次精選，試驗流程見6、試驗結果見表2 所示。

表2 回收細粒級硫精礦試驗結果

試驗結果可知：通過二次精選后，硫精礦的品位也是可以達到50.77%、選硫回收率71.93%。由此說明溢流樣由于細度較細，有利于提高硫精礦品位，經(jīng)過一次精選，硫精礦品位就可以達到49.78%，回收率達到88.97%。

圖6 提高硫精礦品位試驗流程圖

4 結論

（1）細粒級原料通過濃縮、活化浮選是可以實現(xiàn)回收并產(chǎn)出高品位的硫精礦。

（2）細粒級原料在優(yōu)化后的浮選條件下，經(jīng)過一次粗選、兩次精選、一次掃選可以獲得硫精礦品位50.77%，硫回收率71.93%的指標。經(jīng)過一次精選也可以獲得硫精礦品位49.78%，回收率88.97%的指標

（3）細粒級原料經(jīng)過活化浮選回收的硫精礦，鐵含量由28.82%提升到46.07%，這種硫精礦在制酸后的產(chǎn)品燒渣鐵含量基本可以達到63%以上，達到煉鋼原料鐵精礦的質量要求。