梅山矿业公司硫酸渣选铁试验

许继龙 张祖刚

（南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司）

硫酸渣是指黄铁矿制硫酸工艺的残渣，又称黄铁矿烘渣或烧渣，主要化学成分为铁、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、硫，另外还不同程度含有Cu、Pb、Zn、Au和Ag［1］。由于硫酸渣含铁较高，可作为烧结矿的原料［2-3］，但作为烧结矿的原料还存在诸多问题：成球性差、吸水率高，影响烧结生产率；含S、Cu、Pb、Zn等有害元素，影响烧结矿质量。因而，工业生产中烧结料配加硫酸渣的量一般控制在10%以下。

为了改善硫酸渣的性能，进而提高烧结料的品质，对硫酸渣进行加工，提高其细度和含铁量、降低硫等杂质含量非常必要。德国、芬兰等国家就有采用高温氯化法氯化渣中的金属，然后用湿法冶金工艺提取金、银，并脱除有害金属的工业实践［4-5］。

1 试 样

梅山矿业公司硫酸渣中的铁矿物以赤铁矿为主，其次是磁铁矿、假象赤铁矿和褐铁矿，含少量铁矾；金属硫化物主要为黄铁矿和磁黄铁矿；脉石矿物主要是石英，次为长石、云母、方解石、白云石、绿泥石、磷灰石、石膏等；微量矿物有钛铁矿、黄铜矿、闪锌矿和锆石等。试样主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

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由表2可以看出，试样中的铁主要呈赤（褐）铁矿产出，其次为磁铁矿和假象赤铁矿，合计分布率达90.43%。

2 试验结果与讨论

2.1 磁浮联合流程试验

2.1.1 条件试验

2.1.1.1 弱磁选磁场强度试验

弱磁选磁场强度试验采用RK/CXG-Φ50 型磁选管，试验流程为1次粗选流程，磨矿细度为-0.074 mm占97.75%（-0.037 mm占75.06%），试验结果见表3。

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由表3可以看出，弱磁选粗精矿铁回收率随磁场强度的提高而提高，铁品位小幅下降。综合考虑，确定弱磁选磁场强度为143.31 kA/m。

2.1.1.2 磨矿细度试验

磨矿细度试验采用1次弱磁粗选流程，固定磁场强度为143.31 kA/m，试验结果见表4。

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由表4 可以看出，随着磨矿细度的提高，弱磁选粗精矿铁品位小幅上升，回收率小幅下降。综合考虑，确定磨矿细度为-0.074 mm占74.00%。

2.1 两组孕妇妊娠期并发症比较 观察组孕妇妊娠期糖尿病、妊娠期高血压疾病发生率明显低于对照组(P<0.05)，但两组妊娠期贫血发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。观察组产妇自然分娩率明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.1.1.3 强磁选背景磁感应强度试验

强磁选背景磁感应强度试验采用1次弱磁粗选、1 次强磁粗选流程，试验固定磨矿细度为-0.074 mm占74.00%、弱磁选磁场强度为143.31 kA/m，试验结果见表5。

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由表5可以看出，随着强磁选背景磁感应强度的提高，强磁选粗精矿铁品位先显著下降后小幅下降，回收率先大幅度上升后小幅上升。综合考虑，确定强磁粗选背景磁感应强度为0.8 T。

2.1.1.4 强磁选粗精矿浮选试验

为了提高综合精矿品位，对2.1.1.3 节确定条件下的强磁选粗精矿进行浮选试验，试验采用1 次粗选、1 次扫选流程，粗选抑制剂氟硅酸铵用量为1 000 g/t，捕收剂CY-20用量为600 g/t，试验结果见表6。

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由表6 可以看出，强磁选粗精矿经1 粗1 扫浮选流程处理，可获得作业产率为27.79%、铁品位为53.80%、作业回收率为38.37%的浮选精矿，及作业产率为18.45%、铁品位为49.09%、作业回收率为23.74%的浮选中矿。

2.1.2 磁浮全流程试验

根据条件试验结果，对试样进行磨矿—弱磁选—强磁选—浮选工艺流程试验，磨矿细度为-0.074 mm占74.00%，弱磁粗选磁场强度为143.31 kA/m、弱磁精选磁场强度为79.62 kA/m，强磁选磁场强度为0.8 T，浮选抑制剂氟硅酸铵用量为1 000 g/t、捕收剂CY-20用量为600 g/t，试验流程见图1，试验结果见表7。

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由表7 可以看出，试样在磨矿细度为-0.074 mm占74.00%的情况下，采用1 粗1 精弱磁选、弱磁选尾矿1 次强磁选、强磁选精矿2 次反浮选，最终获得铁品位55.72%、回收率51.86%的精矿。

2.2 磁化焙烧—磨矿—弱磁选试验

2.2.1 磁化焙烧时间试验

试样配煤磁化焙烧—磨矿—弱磁选试验固定还原剂煤与试样的质量比为5%，焙烧温度为750 ℃，焙烧产品磨矿细度为-0.074 mm 占74.00%，磁选管1 次弱磁选磁场强度为143.31 kA/m，不同焙烧时间下的试验结果见表8。

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由表8 可以看出，随着焙烧时间的延长，弱磁选精矿铁品位上升，回收率先显著上升后大幅度下降。综合考虑，确定焙烧时间为40 min，对应的精矿铁品位为59.32%，回收率为84.11%。

2.2.2 磁化焙烧—磨矿—弱磁选全流程试验

根据条件试验结果，对试样进行磁化焙烧—磨矿—弱磁选全流程试验，试样的磨矿细度为-0.074 mm 占74.00%，还原煤与试样的质量比为5%，焙烧温度为750 ℃，焙烧时间40 min，焙烧产品磨矿细度为-0.074 mm 占74.00%，弱磁粗选磁场强度为143.31 kA/m，弱磁精选1 磁场强度为111.46 kA/m、弱磁精选2 磁场强度为79.62 kA/m，试验流程见图2，试验结果见表9。

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由表9 可以看出，试样在磨矿细度为-0.074 mm占74.00%的情况下进行磁化焙烧，焙烧产品在磨矿细度为-0.074 mm占74.00%的情况下采用1 粗2 精弱磁选流程处理，最终获得铁品位59.62%、回收率86.48%的精矿。

3 结 论

（1）梅山矿业公司硫酸渣中有回收价值的元素铁含量为27.78%，铁矿物以赤铁矿为主，其次是磁铁矿、假象赤铁矿和褐铁矿；金属硫化物主要为黄铁矿和磁黄铁矿；脉石矿物主要是石英，次为长石、云母、方解石、白云石、绿泥石、磷灰石、石膏等。主要脉石成分为SiO2，其次Al2O3、CaO、MgO，四者合计含量为45.71%。

（2）磁浮全流程试验在磨矿细度为-0.074 mm 占74.00%的情况下，采用1粗1精弱磁选、弱磁选尾矿1次强磁选、强磁选精矿2 次反浮选，最终获得铁品位55.72%、回收率51.86%的精矿。

（3）磁化焙烧—磨矿—弱磁选全流程试验在磨矿细度为-0.074 mm 占74.00%的情况下进行磁化焙烧，焙烧产品在磨矿细度为-0.074 mm占74.00%的情况下采用1 粗2 精弱磁选流程处理，最终获得铁品位59.62%、回收率86.48%的精矿。

（4）结合梅山矿业公司硫酸渣的产量和烧结料的品质要求，从投资、效益和环保的角度，推荐现场硫酸渣的处理工艺为磁浮联合工艺。