硫铁矿中采用跳汰选矿方法提升硫的回收率

　　硫是钢中有害元素,硫含量的高低是评价钢铁质量好坏的重要指标,钢铁企业是SO2排放大户,SO2污染主要来自烧结烟气,而烧结过程排放的 SO2约占钢铁企业排放总量的60%。为了减少污染,烧结用户增加了烟气脱硫装置,同时要求原料含硫尽量降低,一般要求提供的精矿粉硫品位低于0.5%。 梅山铁矿原矿含硫较高,通过重选磁选工艺选出铁精矿,通过浮选脱硫工艺选出含硫矿物黄铁矿综合利用,保护环境,产生了明显的经济效益和社会效益。

　　井下提升矿石经过两段破碎,粒度≤50mm,进行洗矿分级、磁选和重选预选,抛出低品位废石,得到预选精矿(称为入磨矿)铁品位 48%～51%、硫品位1.5%～2.0%,经过细碎筛分,粒度≤14mm,采用两段连续磨矿分级,得到二次分级溢流,细度-200目60%～70%、浓 度35%～40%,添加捕收剂乙基黄药和起泡剂2#油,通过一粗一扫三精的浮选脱硫工艺,选出硫精矿,作为原料焙烧生产硫酸。

　　梅山铁矿石是以磁铁矿、赤铁矿为主的混合型铁矿石,主要含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿,含硫矿物为黄铁矿,脉石矿物有白云石、方解 石、辉石、石英。矿石中硫化物主要是黄铁矿,少量呈硫酸盐存在。黄铁矿属于易浮矿物,如果没有强烈氧化,仅用一种起泡剂即可把它全部浮出。主要以自形晶、 半自形晶、它形晶粒状产出。常呈自形晶、半自形晶、它形晶粒状嵌布在脉石矿物中,有时沿磁铁矿、赤铁矿等矿物的晶粒间隙交代充填,形成不规则粒状的填隙结 构,有时沿磁铁矿、半假象及假象赤铁矿等矿物的解离裂隙交代充填形成脉状结构。粒度相对较细,主要与脉石矿物共生关系密切。嵌布粒度分析表明,矿物粒度微 细,范围为0.002～0.300mm,0.010～0.104mm占79.49%,大于0.104mm只有12.21%;而磁铁矿大于0.104mm占 46.62%、假象赤铁矿大于0.104mm占39.55%。#p#分页标题#e#

　　当磨矿细度-0.074mm达到65.6%时,黄铁矿单体解离度67.21%、铁矿物单体解离度69.89%。粒度越细,解离度越高,- 0.074mm级别中黄铁矿90.14%、铁矿物80.51%;0.25～0.45mm级别中黄铁矿10.32%、铁矿物16.21%;+0.45mm级 别中两种矿物解离度都为0。二次分级溢流-0.074mm的产率为64.24%，0.010~0.150mm级别中硫分布率为70.68%;浮选后槽底矿 -0.074mm的产率为64.86%,0.010~0.150mm级别中硫分布率为56.35%;槽底矿各粒级硫品位中,0.010～0.150mm的 硫品位很低,为0.183%～0.71%;-0.010mm的硫品位高,达到1.58%;+0.150mm的硫品位达到1.320%～1.420%。说 明浮选合适粒级是0.010～0.150mm。

　　原矿含硫4.7%,采用一粗一扫流程,浮选时间14min,乙基黄药250g/t、2#油110g/t,变化细度-200目55%～75%。磨 矿细度高低对指标影响较大,随着细度的降低,硫精矿回收率提高,槽底矿硫品位降低,-200目由55%调整到75%,硫精矿回收率由91.27%提高到 96.90%,槽底矿硫品位由0.53%降低到0.197%。原矿含硫2.13%,采用一粗一扫二精流程,浮选时间8min,药剂用量乙基黄药 140g/t、2#油80g/t，-200目64.24%时,得到指标:硫精矿硫回收率74.06%,槽底矿硫品位0.59%,硫精矿硫品位 25.24%;-200目70%时,得到指标:硫精矿硫回收率80.38%,槽底矿硫品位0.423%,硫精矿硫品位28.64%。

　　原矿含硫分别为2.86%、2.47%,采用一粗一扫三精流程,浮选时间22min,进行了两次工业试验。序号1试验条件:处理矿量 48.01t/h,二次分级溢流-200目72.25%,药剂用量乙基黄药273g/t、2#油146g/t;序号2试验条件:处理矿量56.4t/h, 二次分级溢流-200目69.92%,药剂用量乙基黄药310g/t、2#油171g/t。

　　实验室及现场工业试验表明,磨矿粒度是影响浮选指标的重要因素,降低粒度可以提高硫回收率,降低槽底矿硫品位;Na2S电化学调整剂用于梅山铁矿的硫浮选,可以降低乙基黄药用量,提高硫精矿品位和硫回收率。#p#分页标题#e#

　　梅山铁矿属于混合铁矿石,预选采用磁重工艺选出磁铁矿和弱磁性矿物。原矿入选粒度≤50mm,根据分析,硫在50～20mm、20～2mm中分 布率分别为53.93%、31.28%,合计85.21%。目前50~20mm矿石采用弱磁—跳汰工艺,硫回收率44.75%,建议增加一次破碎,降低矿 石粒度,把粒度上限由50mm降低到40mm左右,有利于提高铁和硫的选别指标;20～2mm矿石采用弱磁—强磁工艺,硫回收率23.69%,建议采用重 选设备跳汰机取代强磁,使磁性弱、密度大的黄铁矿得到回收。因为黄铁矿比磁化系数只有磁铁矿的0.1%,容易在磁选尾矿中富集,导致硫回收率低,黄铁矿密度为5.1g/cm³,脉石矿物密度为2.7g/cm³,因此依靠密度进行分选,进入精矿几率大,回收率高。

　　每年多回收标准硫精矿6725t,价格150元/t,增加产值100.8万元;节省捕收剂乙基黄药8000元/t×66.6×10^- 6×2695700=143.6万元;增加Na2S费用1800元/t×117.7×10^-6×2695700=57.1万元;增加2#油费用 10000元/t×11.8×10^-6×2695700=31.7万元;共节省药剂费用143.6-57.1-31.7=54.8万元;合计增收节支 155.6万元。间接效益:槽底矿硫品位降低,减少硫2489t,减少烧结烟气SO2 4978t,降低23%,排污费减少,空气环境明显好转。

　　从预选作业开始,强化50～20mm、20～2mm两个粒级硫的选别,采用跳汰机选矿设备提高硫回收率。稳定磨矿分级工艺参数,提高黄铁矿单 体解离度,是确保浮选选出黄铁矿的关键。采用电化学调整剂Na2S对矿浆电势调控,能够改善硫化矿物的可浮性,减少药剂用量,降低生产成本。降低精矿含硫 品位,降低烧结SO2排放量,有利于提高市场竞争力,符合节能减排政策,综合效益显著。