某鐵精礦浮選脫硫試驗研究

曹 然 鄒宗彬 林小鳳 劉 軍 田一安

（1.安徽馬鋼羅河礦業有限責任公司；2.安徽馬鋼礦業資源集團南山礦業有限公司；3.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

鐵精礦是冶煉鋼鐵的基本原料，在鋼鐵冶煉過程中，當硫含量達到一定數值時，便會出現“熱脆”現象［1-3］，直接影響鋼鐵產品的性能。另外，鐵精礦中的含硫高，對高爐生產也有危害。根據鋼鐵冶煉要求可知，鐵礦石中的硫含量升高0.1個百分點，焦比升高5%，而焦比的升高對高爐煉鐵是不利的［4-5］。因此，試驗以國內某鐵選礦廠的鐵精礦為研究對象，采用反浮選工藝脫硫。

1 礦石性質

試樣為國內某鐵選礦廠鐵精礦，鐵品位54.68%，含硫1.27%，硫含量高于冶煉標準（＜0.3%）。鐵精礦化學多元素分析結果見表1，礦樣顯微鏡分析結果見圖1～圖4。

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由表1可知，礦樣中的主要雜質S含量為1.27%，SiO2含量為5.69%，ω（CaO+MgO）/ω（SiO2+Al2O3）=0.28，屬于酸性礦石。

由圖1～圖4可見，礦樣中的硫化物主要為黃鐵礦，另有少量磁黃鐵礦，黃鐵礦、磁黃鐵礦的粒度均小于0.05 mm（粒度-0.01 mm顆粒兩者顯微鏡下無法區分）。黃鐵礦、磁黃鐵礦主要為連生體，與赤鐵礦、脈石礦物連生，連生體比例約占90%，少量黃鐵礦呈單體嵌布。

2 試驗結果與討論

2.1 粗選三因素三水平正交試驗

鐵精礦脫硫粗選試驗以不同的檸檬酸、C745b、2#油用量為考察因素（依次為因素A、B、C），每個因素取3個水平進行正交試驗，試驗流程見圖5，因素水平安排見表2，試驗結果見表3。

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注:β（TS）、ε（TS）、E分別為精礦全硫品位、精礦全硫回收率和分選效率。

對表3進行極差分析，分析結果見表4。

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由表4可知，隨著檸檬酸用量的增加，鐵精礦TS品位、TS回收率都降低，選別效率提高，因此確定檸檬酸用量采用水平3，藥劑用量1 200 g/t；隨捕收劑C745b用量的增加，鐵精礦TS品位、TS回收率都降低，選別效率略有降低，確定捕收劑C745b用量采用水平3，藥劑用量474 g/t；隨2#油用量的增加，鐵精礦TS品位、TS回收率、選別效率變化不明顯，考慮到液體捕收劑C745b有一定的起泡性能，因此2#油用量采用水平1，藥劑用量12 g/t。

2.2 不同捕收劑種類浮選脫硫試驗

按上述確定的藥劑制度進行捕收劑種類浮選脫硫試驗，試驗流程及藥劑制度見圖6，結果見表5。

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由表5可知，6種捕收劑都可以降低鐵精礦中的硫含量，其中采用5353C時，TS回收率效果更好；使用C745b能更好的降低鐵精礦中的硫品位；綜合考慮，確定捕收劑為C745b。

2.3 不同磨礦細度浮選脫硫試驗

不磨礦條件下的浮選脫硫試驗結果表明，鐵精礦中的TS含量可降低至0.37%，為了考察磨礦后的浮選脫硫效果并考察不磨礦條件下進一步降硫的可能性，進行了不同磨礦細度條件試驗，試驗時增加了捕收劑C745b用量，且不再添加起泡劑2#油，試驗流程及藥劑制度見圖7，結果見表6。

由表6可知，不磨礦條件下，鐵精礦中的TS含量降低至0.36%后，鐵精礦中的TS含量難以繼續降低；當磨礦至-0.043 mm80%時，鐵精礦中的TS含量可降低至0.27%，但鐵精礦損失較大。

3 結論

（1）國內某選礦廠鐵精礦品位54.68%，主要雜質TS含量1.27%，不磨礦條件下，采用檸檬酸為活化劑，C745b為捕收劑，可將鐵精礦中的TS含量降低至0.36%，難以繼續降低。

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（2）將礦樣磨至-0.043 mm80%時，可將鐵精礦中的TS含量降低至0.27%，但鐵精礦損失率較大。

（3）試驗室不磨礦條件下，可將鐵精礦中的TS含量降低至0.36%，但考慮到工業大規模生產與試驗室試驗的差異性，工業上在不磨礦條件下，要將鐵精礦中TS含量降低至0.40%以下難度大，建議工業上對鐵精礦再磨后再進行浮選脫硫，磨礦細度-0.043 mm含量70%～80%為宜。