含磁黄铁矿铜矿的硫铁分选实践探索.pdf

***** i 选 矿 ； ***** | 一 文 | ‘ ／ 含磁黄铁矿铜矿的硫铁分选实践探索 铜 睦有色金属公 司李安全 ，一 1 a 1 前 言 铜陵有色金属公司的铜官山铜矿选厂和 安庆铜矿选厂，从铜矿石中综合回收铜、 硫、 铁，回收铁的矿物主要是磁铁矿I回收硫的 主要矿物除黄铁矿外，还有磁黄铁矿。生产 实践表明，由于磁黄铁矿具有强磁性，易被 弱磁场磁选机选入磁性产品，致使铁精砂含 硫过高j另一方面，由于磁黄铁矿 易抑难浮 及与磁铁矿共存的影响，又使硫铁浮选分 离和铁精砂的浮选脱硫变得异常困难，铁精 砂含硫难 降低。因此，影响硫铁分选效果 和铁精砂质量的主要因素是矿石 中磁黄铁矿 的存在。 2 磁黄铁矿的性质 现 以铜官山矿区的矿样为例，铜官山矿 区综合矿样中磁铁矿占2 3 ． 2 ，黄铁矿 包 括胶 状 黄 铁 矿 占1 5 ． 5 ％，磁 黄 铁 矿 I I 7 ． 8 ，黄铜矿 占1 ． 8 5 。主要脉石矿 物 有 石榴子石 、蛇纹石、透辉石和绿 帘石等。 磁黄铁矿是矿石 中的主要含 硫 矿 物 之 一 ，常呈半 自形、他形粒状集合体，其嵌布 粒度一般为O ． 1 6 ～1 ． 5 mm。 岩矿鉴定和分析研究表明，铜官 山矿区 的磁黄铁矿属单斜晶系，晶体化学式近似为 F e s ，呈古锕色，微带黄褐色，金属光泽 ， 表面易氧 化，矿石破碎后存放一段时间 。襄 面颜色变深，光泽变暗，具强磁性。 试验研究结果表 明对锕官山矿区未氧 化的磁黄铁矿 ， 在p H 低于6 ． 6 时 临界p H6 ． 6 可用丁黄药较好浮选，当 p H值高于6 ． 6 时． 其回收率急剧下降。在弱酸性介质中氧化后 其可浮性相对降低，在弱碱性介质中适度的 氧化其可浮性相对提高。石灰是磁黄铁矿 的 有效抑制剂之一，被石灰抑制后 的 磁 黄 铁 矿，可用硫酸铜活化，在 p H 值为 7 ． 5 ～l 0 ． 2 范围内，被石灰抑制后的磁黄铁矿若加酸回 调 p H，然后再用硫酸铜活化，可有效地 提 高磁黄铁矿的浮选回收率。当磁黄铁矿和磁 铁矿共存时，其可浮性大大降低。 试验研究结果还表明，入选物料中。粒 度大于1 5 0 目的磁黄铁矿可浮性较差。为此， 铜官山铜矿选厂近年来安装了自制的锥形球 磨机对浮选脱硫后的铁精砂实施再磨 后二次 脱硫浮选 见周 3 。安庆铜矿选厂建厂伊 始就设计了对磁选铁精砂 再 磨 一 2 0 0 目占 8 O 上后脱硫浮选的流程。 台磁 黄铁矿铜矿的 醯铣分选 践探索 李安生 邮编2 4 0 一 1 9 维普资讯 3 铜官山铜矿选厂 硫铁分选流程的探索 3 ． 1 碱铁分选流程 谈厂在1 9 5 9 1 9 6 4 年期间采用的硫铁回 收工艺为 先磁后浮”流程， 见图1 。该工艺 滩程的特点是由于先进行磁选，磁黄铁矿 千 磁铁矿一同被选到磁性产 品中，虽经浮选 脱硫，但因磁黄铁矿和磁铁矿在磴选后产生 剩磁团聚， 使脱硫异常困难， 铁精砂含硫常达 5％以上， 见表1 。同时也因磁黄铁矿这部分 硫进入铁精砂，使硫的回收率相应降低了。 经试验研究 ，1 9 6 4 年后，该厂将工艺流 程改为 浮选一磁选一 浮选 流翟，见尉2 。 袁1 硫铁分选流程改进前后生产指标对 比 ％ 谴锕 尾砂 髓f 1 9 5 9 1 9 6 4 年铜官山铜矿选厂 硫铁分选流程 造铜 曜 I 稃选硫 I 蛀 情 圈2 1 9 6 4 年改造后铜官山铜矿选厂 硫铁分选流程 在磁选前浮选硫 黄铁矿和磁黄铁矿 ， 尽可能减少磁黄铁矿进入铁精砂}磁选后冉 聪硫浮选，尽 可能脱 除铁精砂中 的 磁 黄 铁 矿。流程改进后， 铁精砂平均含硫由5 ． 7 6 5 ％ 降到 1 ． 5 2 8 ，硫铁 回 收 率 分 别 提 高 了 1 2 ． 6 4 和4 ． 9 8 ，见表 1。1 9 9 1 年兴 建 的 安庆铜矿选厂借鉴和原则上采用了这种硫铁 分选流程，见囹 4。 3 ． 2 最佳工艺条件的探索 工艺流程确定之后，探求更适宜的工艺 条件以提高硫铁分选效果、降低铁精砂含碱 则显得至关重要。其关键在于如何针对硫矿 物尤其是磁黄铁矿的浮选特性，合理调整工 艺条件，使得磁选前将硫矿物尤其是磁黄铁 矿尽 可能浮出’在磁选后的脱硫浮选中。进 一 步脱除铁精砂 中的磁黄铁矿。 3 ． 2 ． 1 选锕尾砂的硫铁分选工艺条件探索 根据前述磁黄铁矿的浮选特性。在钢硫 浮选最佳条件试验的基础上。结台现场生产 情况，采用浮选一磁选一浮选流程进行 了闭 路试验，磁选前浮选硫在弱碱性 介 质 中 进 行，磁选后浮选脱硫在弱酸性介质中进行。 最佳工艺条件和闭路试验结果如下 药剂条件 丁铵黑药和丁黄药选钢后的 浮选硫和铁精砂浮选脱硫的药剂皆相 同 1 锕尾选硫硫酸 0 ． 4 k g l t ，硫 酸 铜8 0 g ／ t ，柴油l O O g ／ t ，丁黄药8 0 g ／ t ．2 ’ 油 6 o ut 。 2脱硫浮选 两段加药硫酸分 一 2 0 一 胄色矿 山 l 9 9 7 ．‘ 维普资讯 别为0 ． 4 k g ／ t 、 O k g t ， 硫酸铜分别为3 0 g ／ t 、 0 g ／ t ，柴油分别为3 0 g ／ t 、 2 0 g ／ t ， 丁黄药分别 为3 0 g ／ t 、 l o g ／ t ， 2 ’ 油分别为4 o g ／ t ，l o g ／ t 试验指标见 表 2。 表2 铜、铁、硫分选闭路试验硫铁指标 从表 2可以看 出，当选硫p H值由9 ． 3 降 至 8或 8以下时，采用多段 活 化 、多 段 加 药、酸性脱硫的方法，选锕时采用丁铵黑药 或丁黄药作捕收剂，铁精砂含硫 均 可 降 到 l 以下，硫的回收率亦提高2 O 左右，其 中，以丁铵黑药作选铜捕收剂时，降硫效果 更好。试验研究表明，丁铵黑药为铜尾选硫 创造了条件。 3 ． 2 ． 2 新老尾砂混选的硫铁分选工艺 条 件 探索 铜官山铜矿选厂自1 9 7 5 年开始在选铜尾 砂中加入1 9 6 5 年以前堆存的老尾砂，综合回 收硫，铁资源。新老尾砂混选使硫铁分选更 加困难，铁精砂含硫又上升到 2 以上。故 又需探索新老尾砂混台后硫铁分选的工艺条 件。 3 ． 2 ． 2 ． 1 老尾砂的基本情况 镜下鉴定和分析研究表明，老昆砂中金 磁铁矿占1 4 ． 5 、磁黄铁矿 占1 4 ． 7 、黄铁 矿 占2 ． 1 、赤铁矿等氧化物占4 ． 3 ，铜矿 物 占0 ． 3 ％。故老尾砂 中可回收的硫矿 物 以 磁黄铁矿为主，黄铁矿次之，铁矿物为磁铁 矿 。 现场考查和试验研究结果表明 见表3 衷 4，老尾砂 中磁铁矿、磁黄铁矿的单体 解离度都 比较好 ，但其中磁黄铁矿表面大部 分已发生变 化，有些表面 已氧化成 F e t O ， 有些表面 已被脉石矿物的矿泥覆盖， 可浮性 很差。这就是新老尾砂混合后致 使 硫 铁 分 选困难，铁精砂含硫再度上升的最直接的原 因。 ． 3 ． 2 ． 2 ． 2 老尾砂 的硫铁分选 由于老遥砂难选 ， 需将其再磨至 一2 0 0 目 占6 1 ． 3 的细度，采用多段活化、 多段加 药、增加药剂用量，延长浮选时间和酸性脱 硫等措施后， 硫的总回收率可达9 2 ～9 3 ， 届矿物占3 5 ． 9 ，脉石矿物占6 4 ． 1 。其中 铁精砂含硫降低弱1 ． 5 左右，见表 5 。 袭3 老尾砂中磁铁矿的单体解离度 ％ 台磁黄铁矿馏矿的硗铁分选蜜嚏撵煮孝安垒 邮编2 z 4 o i 2 1 维普资讯 裹5 老尾砂硫铁分选试验指标 0． 2 ． 2 ． 3 新老尾砂混选的硫铁分选 前述的选铜尾砂和老尾砂单独硫铁分选 试验已将铁精砂含硫分别降低到 1 下和 1 ． 5 ％左右， 为寻求新老尾砂混合后的硫铁分 选最佳工艺条件，先将老尾砂 磨 到 一2 0 0 目 占6 1 ． 3 ，然后按 1 1比例与综合样的选 锕尾砂混台，采用浮选一隧选一浮选流程， 采用多段活化、多段加药 、酸性脱硫的方式 进行硫铁分选试验，获得如下最佳工艺条件 和试验结果。 药剂条件 丁铵黑药及丁黄药选铜尾砂 与老尾砂混选的两套方案采用的药荆相同 1浮选硫硫 酸 铜 8 o g ／ t 、 柴 油 8 o g ／ t 、丁黄药8 o g ／ t 、2 油s o s ／ t 。 2脱硫浮选 两段加药 硫酸分 别为0 ． 4 k g ／ t 、O k g ／ t ，硫酸铜分别为6 0 g ／ t 船／ l ，柴油分别为6 O g ／ t ， 4 o g ／ ，丁黄药分 别为 o g ／ t ， l O g ／ t ， 2 ’ 油分别为 4 0 g ／ t ， 2 o g ／ t 。试验指标见表 6。 从表 6可见，铁精砂 品位达6 8 ％左右， 表6 新老尾砂l t l 混合硫铁分选试验指标 含硫降至 1 以下，且总硫精砂 回收率可达 9 2 ％～9 3 ，品位亦达 7 ％左右。 近年来，铜官山铜矿选厂又将脱硫工艺 流程作了进一步改进 见图 3，增加了再 磨 采用锥形球磨机磨细、脱磁且产生新鲜 表面、二次脱硫浮选和磁精选等作业．从 而较好地满足 了脱硫的工艺要求。 3 安庆铜矿选厂铜硫铁分选 流程的探索 9 0 年代初投产的安庆铜矿，其所产矿石 l中的主要金属矿物亦是磁铁矿、黄铜矿， 黄 铁矿和磁黄铁矿}脉石矿物主要为透癣石、 石榴子石。 选厂采用半 先半混合浮选流程 ， j 蠹 嗣尾砂 _____ __●-_一 I 圈3铜官山铜矿选厂新改进的硫铁分选流程 ＆ L 【I ～1 9 9 ． 4 维普资讯 见图 4。生产铜、硫 、铁三种精砂产品。从 流程结构看，安庆铜矿选厂硫铜铁分选流程 基本上借鉴 l『铜官山铜矿选厂的浮选一磁选 一 浮选结构，且磁选前为铜一硫混 浮，对硫 矿物未加抑制，应 当有利于硫 的浮选和磁选 后 的脱硫浮选。但 自1 9 9 1 年投产后，其铁精 砂 含硫一直高于2 ． 5 ％，直接影响到铁 精 砂 的质量。 铁精眇 尾抄 囝4 安庆铜矿选厂铜、硫 铁分选流程 现场考查和测定表明，在半优先半混合 浮选流程中 见图 4，由于 p H选l 2 以 上 的独槽精选尾矿和铜硫分选的中矿进入了混 合精选作业 p H值 达1 1 ． 5 ～l 2 ． 4 ，混 合 精选的尾矿又把 p H值高的矿浆带入铜硫 混 台粗选 二次粗选，使混合粗选和混合精 选P H值由9 ． 4 增加到儿 以上，不 仅使部分难 浮的磁黄铁矿在混浮时受到 抑制，又使部分 易浮的磁黄铁矿受到抑制，增加了铁精砂脱 硫的负担和困难。且脱硫浮选进料 p H值达8 ～ 1 0 ． 5 或更高，直接影响到 脱 硫 效 果。所 以，铜硫混浮和脱硫浮选时 矿浆 p H值的高 低，是影响安庆铜矿选厂硫铁分选效果和铁 精砂含硫晟主要的原因之一。 一 系列的探索试验表明，安庆铜矿选厂 的硫铁分选，要降低其铁精砂含硫，关键是 在脱硫浮选时如何满足磁黄铁矿 的 浮 选 要 求，如新 鲜的矿粒表面，适宜的矿浆 p H值、 浮选药荆条件和浮选时间等。由于该选厂脱 硫工艺中有磁性矿再磨，可使被抑制过的磁 黄铁矿重新产生新鲜表面且具有脱磁作用。 换用p H 低的新水，即可保护新鲜表面， 为磁 黄铁矿 浮选刨造条件。浮选药荆 试 验 亦 表 明，根据磁黄铁矿易氧化、易抑难 浮和 浮游 速度慢 的特点，换水后仍采用组合药剂药方 为佳I即采用硫酸铜、柴油与丁黄药、2 ‘ 油 等进行脱硫浮选 工业试验 结 果 如 表 7所 示 。 寰T 安庆铜矿选厂脱硫浮选 工业试验结果 ％ 从表 7可见 ，通过采用I A． L措施，铁 精 砂含硫可由原来的2 ． 5 以上降到0 ． g 9 4 ， 效果较好，达到 了铜 陵有色金属公司下达的 科技攻关任务的基本要求。 台磁黄铁矿 铜矿 的疏铁舒 选宴＆探 索孝安全 z 4 4 l I 】 ※ ※ 一 2 3 维普资讯