豫西某高硫低铜铁矿石铜硫尾矿选铁试验

吕 良 马 驰 郭珍旭 岳铁兵 李文军 刘 磊(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006；2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南 郑州 450006；3.东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

豫西某高硫低铜铁矿石铜硫尾矿选铁试验

吕 良1，2，3马 驰1，2郭珍旭1，2岳铁兵1，2李文军1，2刘 磊1，2
(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006；2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南 郑州 450006；3.东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

铁品位为26.06%的铜硫浮选尾矿中残存有少量难浮磁黄铁矿，弱磁选回收其中的磁铁矿时，该部分磁黄铁矿因磁性较强而进入铁精矿中，导致铁精矿硫含量严重超标。为了获得合格铁精矿，对铜硫浮选尾矿弱磁选铁精矿进行了反浮选脱硫试验研究。结果表明，采用1粗1精1扫、中矿顺序返回闭路流程处理铁品位为63.14%、硫含量达2.05%弱磁选精矿，最终获得了铁品位为64.53%、含硫0.28%、铁回收率为47.09%的合格铁精矿。弱磁选铁精矿反浮选脱硫效果良好，可作为现场改造的依据。

弱磁选精矿 磁铁矿 磁黄铁矿 反浮选脱硫

豫西某高硫低铜铁矿石铜、硫、铁品位分别为0.33%、9.84%、28.54%，现场采用抑硫浮铜—铜尾矿活化浮硫—浮硫尾矿弱磁选铁的工艺流程，获得的铜精矿铜品位为18.75%、回收率为58.57%，硫精矿硫品位为38.89%、回收率为88.26%，铁精矿铁品位为60.57%、回收率为36.56%、含硫为2.37%。现场铁精矿硫含量严重超标，影响生产的正常进行。为改变生产、经营上的被动局面，对该矿石进行了选矿试验研究，铜硫回收试验研究情况在文献[1]中进行了报道，本研究将介绍选铁试验情况。

文献[1]表明，铜硫浮选尾矿铁品位为26.06%，主要铁矿物有磁铁矿，磁黄铁矿、赤褐铁矿及黄铁矿少量，进一步的探索试验表明，赤褐铁需细磨深选才能获得铁品位为60%以上的铁精矿，但回收率很低，没有经济价值，因此，试验将仅研究磁性铁的回收。

1 铜硫浮选尾矿弱磁选选铁

弱磁选选铁的给矿为铜硫浮选试验的尾矿，试验确定的1次弱磁粗选磁场强度为95.54 kA/m，试验结果见表1。

表1 弱磁粗选试验结果
Table 1 Results of rough low intensity magnetic separation %

产 品产 率品 位FeS回收率FeS弱磁选精矿21.9963.142.0553.2866.29弱磁选尾矿78.0115.610.2946.7233.71铜硫浮选尾矿100.0026.060.68100.00100.00

从表1可见，弱磁选精矿铁品位达63.14%、硫含量占2.05%，铁品位略高于现场铁精矿铁品位，硫品位虽低于现场铁精矿硫品位，但仍大大超出合格铁精矿硫含量要求。因此，对弱磁选铁精矿开展降硫研究很有必要。

2 弱磁选精矿的性质与硫含量超标原因分析

2.1 主要化学成分分析

弱磁选精矿主要化学成分分析结果见表2。

表2 弱磁选精矿主要化学成分分析结果
Table 2 Main chemical analysis results of LIMS iron concentrate %

成 分FeSSiO2MgOAl2O3含 量63.142.052.144.700.81成 分AsZnNa2OCuPb含 量0.040.040.020.010.01

从表2可见，弱磁选精矿的主要杂质成分为S、SiO2、MgO、Al2O3等，其余成分含量均较低。

2.2 铁物相分析

弱磁选精矿铁物相分析结果见表3。

表3 弱磁选精矿铁物相分析结果
Table 3 Iron phase analysis of LIMS iron concentrate %

铁物相含 量分布率磁铁矿中的铁57.6091.22赤褐铁0.130.21磁黄铁矿中的铁2.614.14黄铁矿中的铁0.340.54硅酸铁1.211.92碳酸铁1.241.97总 铁63.13100.00

由表3可见，弱磁选精矿中主要铁矿物为磁铁矿，磁黄铁矿、硅酸铁、碳酸铁和黄铁矿等少量，硫主要赋存在磁黄铁矿和黄铁矿中，以磁黄铁矿为主。

2.3 硫含量超标原因分析

弱磁选精矿中磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等主要矿物单体解离程度均较高，硫超标的主要原因是铁精矿中磁黄铁矿含量较高。这些磁性较强、粒度在0.1～0.005 mm(以0.02 mm左右为主)的磁黄铁矿，在铜硫混浮作业中属于难活化、难捕收矿物(见图1)。探索试验证明，一味加强铜硫混浮作业的脱硫效果，既不高效、也不经济。因此，有必要开展弱磁选铁精矿反浮选脱硫研究。

图1 弱磁选精矿显微镜下照片

3 脱硫反浮选试验结果与讨论

3.1 活化剂种类试验

磁黄铁矿表面易氧化是影响其上浮的根本原因，因此，选择合适的活化剂是提高脱硫效果的关键。

活化剂种类试验采用1次粗选流程，试验固定捕收剂异戊基黄药用量为3 000 g/t，2号油为60 g/t，试验的铁精矿指标见表4。

表4 活化剂种类试验铁精矿指标Table 4 Iron concentrate index of various activators tests

从表4可见，氟硅酸钠脱硫效果较好，因此，选择氟硅酸钠为活化剂。

3.2 氟硅酸钠用量试验

氟硅酸钠用量试验的异戊基黄药用量为3 000 g/t，2号油为60 g/t，试验的铁精矿指标见表5。

表5 氟硅酸钠用量试验铁精矿指标Table 5 Iron concentrate index on dosage of sodium fluosilicate

从表5可见，随着氟硅酸钠用量的增加，铁精矿硫品位和硫回收率呈先快后慢的下降趋势。综合考虑，确定氟硅酸钠用量为750 g/t。

3.3 异戊基黄药用量试验

异戊基黄药用量试验的氟硅酸钠用量为750 g/t，2号油为60 g/t，试验的铁精矿指标见表6。

从表6可见，增加异戊基黄药用量，铁精矿硫品位和回收率下降。因此，确定异戊基黄药用量为3 000 g/t。

表6 异戊基黄药用量试验铁精矿指标Table 6 Iron concentrate index on dosage of sodium isoamylxanthate

4 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上拟定了图2所示的闭路试验流程，试验结果见表7。

图2 反浮选脱硫闭路流程

产 品产 率品 位FeS回收率FeS铁精矿19.0264.530.2847.097.83高硫杂质2.9754.2713.376.1958.46弱磁选尾矿78.0115.610.2946.7233.71铜硫浮选尾矿100.0026.050.68100.00100.00

由表7可见，采用图2所示的闭路试验流程，可获得铁品位为64.53%、含硫0.28%、铁回收率为47.09%的合格铁精矿。

5 结 语

(1)铁品位为26.06%的铜硫浮选尾矿中的主要铁矿物为磁铁矿，赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿少量，有回收价值的铁矿物为磁铁矿。

(2)铜硫浮选尾矿经弱磁选，获得的铁精矿铁品位达63.14%、硫含量占2.05%，主要含硫矿物为磁黄铁矿，这些磁黄铁矿大多在铜硫混浮时难以上浮，在铜硫混浮作业去强化它们的上浮，既不经济、效果也不好。因此，选择对弱磁选铁精矿进行反浮选降硫。

(3)试验采用1粗1精1扫、中矿顺序返回闭路浮选流程处理弱磁选精矿，可获得铁品位为64.53%、含硫0.28%、铁回收率为47.09%的合格铁精矿。

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(责任编辑 罗主平)

Iron Recovery from Copper and Sulfur Flotation Tailings of a High Sulfur and Low Copper Iron Ore in Western Henan

Lu Liang1，2，3Ma Chi1，2Guo Zhenxu1，2Yue Tiebing1，2Li Wenjun1，2Liu Lei1，2
(1.ZhengzhouInstituteofMultipurposeUtilizationofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Zhengzhou450006，China; 2.KeyLaboratoryofEvaluationandMultipurposeUtilizationofPolymetallicOreofMinistryofLandandResources，Zhengzhou450006，China；3.CollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)

There is little difficult-to-float pyrrhotite residual in copper and sulfur flotation tailings with iron grade of 26.06%,which will go to iron concentrate for its high magnetism during low intensity magnetic separation process,and cause sulfur content beyond the standard.In order to achieve qualified iron concentrate,desulfuration of iron concentrate from low intensity magnetic separation(LIMS) by reverse flotation is conducted.Results show that,through closed circuit process of one roughing-one cleaning-one scavenging and middles back to the flow-sheet in turn to deal with LIMS concentrate with 63.14% iron and 2.05% sulfur,qualified iron concentrate with iron grade of 64.53%,sulfur grade of 0.28% and iron recovery of 47.09% is achieved.Desulfuration of reverse flotation for LIMS iron concentrate has good index and can provide reference for on-site process transformation.

LIMS iron concentrate,Magnetite,Pyrrhotite,Desulfuration by reverse flotation

2014-10-11

中国地质调查局地质调查工作项目(编号：12120113088600)。

吕 良(1978—)，男，工程师，博士研究生。

TD924.1+2,TD923+.7

A

1001-1250(2015)-01-154-03