某鐵精礦浮選脫硫試驗(yàn)研究

曹 然 鄒宗彬 林小鳳 劉 軍 田一安

（1.安徽馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司；2.安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)南山礦業(yè)有限公司；3.中鋼集團(tuán)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(dāng)硫含量達(dá)到一定數(shù)值時，便會出現(xiàn)“熱脆”現(xiàn)象［1-3］，直接影響鋼鐵產(chǎn)品的性能。另外，鐵精礦中的含硫高，對高爐生產(chǎn)也有危害。根據(jù)鋼鐵冶煉要求可知，鐵礦石中的硫含量升高0.1個百分點(diǎn)，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(yàn)以國內(nèi)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(zhì)

試樣為國內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)（＜0.3%）。鐵精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，礦樣顯微鏡分析結(jié)果見圖1～圖4。

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由表1可知，礦樣中的主要雜質(zhì)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(qū)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(yàn)結(jié)果與討論

2.1 粗選三因素三水平正交試驗(yàn)

鐵精礦脫硫粗選試驗(yàn)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(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，因素水平安排見表2，試驗(yàn)結(jié)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(jìn)行極差分析，分析結(jié)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(yàn)

按上述確定的藥劑制度進(jìn)行捕收劑種類浮選脫硫試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖6，結(jié)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(xì)度浮選脫硫試驗(yàn)

不磨礦條件下的浮選脫硫試驗(yàn)結(jié)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(jìn)一步降硫的可能性，進(jìn)行了不同磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，試驗(yàn)時增加了捕收劑C745b用量，且不再添加起泡劑2#油，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖7，結(jié)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(xù)降低；當(dāng)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(jié)論

（1）國內(nèi)某選礦廠鐵精礦品位54.68%，主要雜質(zhì)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(xù)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(yàn)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(yè)大規(guī)模生產(chǎn)與試驗(yàn)室試驗(yàn)的差異性，工業(yè)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(yè)上對鐵精礦再磨后再進(jìn)行浮選脫硫，磨礦細(xì)度-0.043 mm含量70%～80%為宜。