蒼山鐵礦鐵精粉硫含量影響因素分析

權土生 趙亞妮 劉 斌

（中鋼集團山東礦業(yè)有限公司）

一般，對于硫含量高的鐵精粉，首先采用的脫硫方法主要有磁選—浮選聯合脫硫和焙燒—磁選—浮選聯合脫硫等［1-3］。蒼山鐵礦自2008 年生產以來，10余年鐵精粉硫含量一直穩(wěn)定在0.20%～0.30%，2019年鐵精粉硫含量突然增高，但高昂的處理成本和嚴格的環(huán)保形勢使其并不適合使用當前的硫處理方法。

為此，蒼山鐵礦針對鐵精粉硫元素的來源，從原礦性質、選礦工藝、膠凝材料和水循環(huán)、鐵精粉品位的相關性等方面進行了研究。同時，針對磁黃鐵礦相對磁性礦比重大、磁性弱的特點，在降低磁場強度的條件下，進行了高硫鐵精粉磁選管再選試驗，以期得到滿意的試驗結果［4-9］。

1 礦石性質

蒼山鐵礦中的礦石礦物主要為磁鐵礦，主要金屬礦物有假象赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及黃銅礦，非金屬礦物主要有石英、角閃石、鐵閃石、透閃石、陽起石，以及少量綠簾石、綠泥石、石榴子石、方解石、磷灰石等［10-11］。

磁鐵礦含量35%～45%，一般為他形粒狀，個別顆粒呈半自形粒狀，顆粒一般細小，大者約1.0 mm，小者-0.1 mm，一般多為0.015～0.073 mm，部分磁鐵礦顆粒具有壓扁拉長的現象，呈條紋或條帶狀分布，一般寬1～3 mm，少量條帶寬5 mm，極少數磁鐵礦被黃鐵礦、白鐵礦交代。赤鐵礦含量3%～5%，反光鏡下呈灰白色，呈針狀葉片狀分布于磁鐵礦中，為交代磁鐵礦而成，局部呈磁鐵礦假象。原礦化學多元素及鐵物相分析結果見表1、表2。

2 選礦工藝

蒼山鐵礦破碎流程為三段一閉路加干選，選礦流程為階段磨礦、階段選別加濕式預選工藝，磨選系統(tǒng)工藝流程見圖1。

3 充填加入膠凝材料膠固粉和水循環(huán)

充填工藝對于鐵精粉的影響主要是水循環(huán)。選礦用水主要為充填井下回水，充填使用的膠凝材料膠固粉內含有的石膏硫含量較高。為此，2 種膠固粉分別各采樣3 件，對應井下充填回水采樣6 件，測定不同膠固粉和對應的回水中的硫含量，結果見表3、表4。

由表3、表4可知，膠固粉硫含量高的充填回水硫含量也相應較高。為此，針對約0.3 mg/L 硫含量的回水，通過生產對比測定，顯示回水對鐵精粉的硫含量沒有影響。

2020 年8 月19 日選礦用水改用新水，所得指標與之前基本相同。為此，將使用新水和充填回水指標進行對比（表5），結果表明，使用井下充填回水并不會使鐵精粉含硫量增大。

4 鐵精粉中硫含量與品位相關性分析

銷售中發(fā)現鐵精粉品位和含硫量可能存在相關關系，鐵精粉品位與含硫量對比見表6。

由表6 可知，鐵精粉品位在66%以上時，鐵精粉含硫量均超標，且出現較高的含硫量，當鐵精粉品位為64%～66%時，僅1個礦樣含硫量略超標為0.38%，當鐵精粉品位為63%～64%時，僅1 個礦樣含硫量略超標為0.36%，且含硫量明顯較低。分析原因可能是與鐵精礦中含磁性硫化物的性質有關，生產中一般的鐵精粉品位較高時，粒度較細。

5 高硫鐵精粉磁選管試驗

對生產高硫鐵精礦1、高硫鐵精礦2 在磁場強度0.10 T的條件下進行磁選管試驗，結果見表7。

由表7 可知，高硫鐵精粉在試驗室條件下再選后，含硫量分別從0.55%降低至0.53%和0.51%降低至0.47%，分別降低了0.02，0.04 個百分點，但含硫量仍然超標，由鐵回收率約83%可知，鐵精粉中的硫主要是磁性硫。

6 礦石中硫含量性質分析

通過對影響鐵精粉硫含量因素的測試分析發(fā)現，鐵精粉中硫含量的變化受外界相關含硫物質的影響較小，原礦中總體含硫物質對鐵精粉的影響也不大，絕大部分的含硫物質進入了尾礦。為此，針對原礦中含量較少的具有磁性的磁黃鐵礦進行了試驗研究。對4個項目部的出礦盤區(qū)進行采樣，測定礦石硫含量，并同時測定對應礦石中磁性物質的硫含量（表8）。結果表明，西風井盤區(qū)礦體原礦中的磁性物質硫含量較高，可能是造成鐵精粉硫品位偏高的原因。

通過對西風井進行大量采樣，化驗分析西風井Ⅱ礦體礦石磁性鐵平均硫含量0.54%，西風井Ⅲ礦體礦石磁性鐵平均硫含量0.38%。由此可見，對鐵精礦中硫含量影響較大的為西風井Ⅱ礦體礦石。

7 結 論

（1）通過試驗得出，影響蒼山鐵礦鐵精礦硫含量的主要因素為礦石中的磁性物質硫含量，鐵精礦磨礦細度和品位對鐵精礦硫含量也有一定的影響。

（2）蒼山鐵礦礦石中磁性物質硫含量高的礦物占比雖然很少，但其具有磁性而易于在鐵精粉中富集。后續(xù)生產中，應注重測定礦體各部位礦石中磁性物質硫的含量，以調節(jié)控制鐵精粉的硫含量。同時，通過調整磨礦細度輔助調節(jié)礦石中的磁性物質硫被磁選的量來調節(jié)鐵精粉的硫含量，從而滿足公司生產需求。