白音敖包高硫磁铁矿选矿工艺流程试验研究

(内蒙古矿产实验研究所，内蒙古 呼和浩特 010031)
摘 要：文章对白音敖包铁矿矿石中多元素进行了化学分 析，并阐述了选矿试验研究采用磁选—浮选联合流程。
关键词：高硫铁矿；联合工艺；磁选；浮选；内蒙古
中图分类号：TD92(226)  文献标识码：A  文章编 号：1007—6921(2009)01—0085—02
 

我国铁矿资源极为丰富，但铁矿类型繁多，性质复杂，95%以上铁矿属于贫矿，需要通过选 矿来提高矿石品位，达到钢铁工业冶炼要求，因此，选矿试验研究对加速我国钢铁工业的发 展起到了十分重要的作用。随着现代工业的高速发展，我国有限的富矿和易选的铁矿资源已 逐渐减少，有的甚至枯竭，每年都要从国外进口大量铁矿石，进口价格不断上涨。而很大一 部分含杂质S、P、SiO2高的铁矿石还未完全开发利用。为充分利用这部分矿产资源，提高 难选铁矿石的开发利用价值，进行难处理铁矿资源的选矿试验研究是非常必要的而且具有重 要的社会经济意义。
1 矿石性质
1.1 原矿多元素化学分析
原矿多元素化学分析结果见表1：

1.2 原矿铁物相分析
原矿铁物相分析结果见表2：

铁物相分析结果表明，原矿中主要铁矿物是磁铁矿，其次含有赤铁矿、褐铁矿、磁黄铁矿和 黄铁矿。碳酸盐和硅酸盐矿物中的不可选铁占原矿全铁的13.55%。
1.3 原矿硫物相分析

原矿硫物相分析结果见表3：

硫物相分析结果表明，硫主要以磁黄铁矿形式存在，占原矿总硫的52.02%，给铁和硫的分离 造成困难，必将影响铁精矿产品质量。
2 选矿工艺流程选择

该铁矿石中主要矿物是磁铁矿，采用磁选工艺就可以有效回收，但矿石中含有1.98%的硫。 硫是铁矿中的主要杂质，含硫高经磁选得到的铁精矿含硫超标，得不到合格的铁精矿，矿石 无法利用。该铁矿中有0.42%的硫以黄铁矿形式存在，只要单体解离，可通过磁选就能达到 铁、硫分离，而以磁黄铁矿形式存在的硫将随磁铁矿同步进入铁精矿，必须采用浮选方法除 去磁黄铁矿中的硫。所以，可供选择的有磁选——浮选、浮选——磁选两种工艺流程。
3 磁选—浮选、浮选—磁选流程试验对比

原矿中含有高达1.98%的硫，不同存在状态的硫，用不同的方法就可以实现铁与硫的分离。 比如黄铁矿中的硫，如果黄铁矿与磁铁矿单体解离用磁选就可以有效分离，而磁黄铁矿中硫 ，由于磁黄铁矿具有磁性，用磁选就难以分离，必须用浮选才能使铁、硫分离。所以选矿试 验研究首先进行了磁选—浮选和浮选—磁选两种工艺流程试验对比。

对比试验结果表明，在一段磨矿细度-200目占70%的条件下，无论是磁选—浮选流程、还是 浮选—磁选流程，只能获得含铁58%左右、含硫1.6%左右的不合格铁精矿。

两种工艺流程试验获得的铁精矿制成砂光薄片在显微镜下观察，发现部分黄铁矿与磁铁矿共 生，而磁黄铁矿则多与磁铁矿连生或包裹，致使铁、硫不能有效分离。根据试验结果和试验情况，选择磁选—浮选工艺更适合该铁矿。
4 一段细磨或粗精矿再磨磁选—浮选工艺试验

磁选—浮选、浮选—磁选两种工艺试验结果和镜下鉴定结果表明，部分黄铁矿与磁铁矿连生 、磁黄铁矿与磁铁矿连生或包裹，也就是说两者之间嵌布粒度较细，在-200目占70%条件下 还没有单体解离。要想使磁黄铁矿、黄铁矿与磁铁矿最大限度单体解离，必须进行细磨。细 磨可以采用两种方式，一种是一段细磨，即原矿一段磨矿达到要求的细度；一种是一段粗磨 磁选抛尾，粗精矿再磨至合适的细度。于是我们进行了一段细磨合粗精矿再磨磁选—浮选工 艺流程试验，试验原则流程见图1、图2，试验结果见表4：

表4结果表明，两个流程试验结果相差不大，但粗精矿再磨工艺具有减少后续作业处理量 、降低成本、工艺流程宜于控制等优点，所以采用粗精矿再磨磁选—选浮流程更为合理。
4.1 磁选—浮选流程磨矿细度与磁场强度对铁、硫分离的影响

粗精矿再磨工艺的特点是粗磨磁选，以保证铁的回收率，粗精矿再磨提高磁铁矿单体解离度 ，使黄铁矿及其他含硫矿物经磁选抛至尾矿中，同时磁黄铁矿解离后有利于浮选，达到铁硫 分离的目的。

选矿试验进行了一段磨矿细度、磁场强度、粗精矿再磨细度、再磨后磁选磁场强度等条件试 验。在一段磨矿细度-200目占65%，一段磁选磁场强度136KA/m，粗精矿再磨细度-200目占98 %，再选磁场强度110KA/m，磁选精矿经浮选后，得铁精矿品位64.30%，含硫0.36%。
4.2 浮选活化剂的种类和用量对铁硫分离的影响

铁精矿中的硫主要以磁黄铁矿形式存在，而磁黄铁矿的可浮性较差，为提高磁黄铁矿浮游活 性，进行了活化剂种类和用量试验。活化剂选择了碳酸钠、硫酸铜、硫化纳、硫化钙、苛性 钠等对比试验，结果表明，该类矿石用碳酸钠作为磁黄铁矿活化剂选硫效果明显优于其他几 种药剂。当碳酸钠用量在550g/t时，获得全铁品位65.20%，含硫0.22%，回收率80.20% 的合格铁精矿。
5 结语

该铁矿属高硫磁铁矿，由于含硫高采用单一磁选难以获得合格铁精矿；黄铁矿和磁黄铁矿是硫存在的主要形式，由于其与磁铁矿共生紧密，必须采用细磨才 能最大限度使黄铁矿、磁黄铁矿单体解离；一段细磨合粗精矿再磨工艺相比，试验结果虽然相近，但粗精矿再磨工艺可节省磨矿 能耗，更适合该类矿石；浮选是去除铁精矿中硫的有效途径，在该类矿石中，通过活化剂作用，将黄铁矿、磁 黄铁矿有效富集，达到了去硫目的；高硫磁铁矿采用磁选—浮选联合工艺，有效降低了铁精矿中硫的含量，最终获得了全铁品位 65.20%、含硫0.22%、磷0.07%、二氧化硅4.26%的优质铁精矿；该铁矿选矿试验研究，为难处理铁矿资源开发利用提出了新的思路，为合理选择工艺流程提 供了技术支持。
［参考文献］
［1］ 胡为柏.浮选［M］.北京：冶金工业出版社，1980.
［2］ 朱玉霜，朱建光.浮选药剂的化学原理［M］．长沙：中国工业大学出版社 ，1987.
［3］ 谢广元.选矿学［M］．江苏：中国矿业大学出版社，2001.