高硫铁精矿降硫试验研究.pdf

第 1 5 卷第 9 期 2 0 0 6年 9月 中 国 矿 业 CHI NA M I NI NG M AGAZI NE Vo 1 ． 1 5，No ． 9 Se pt e mb e r 2 0 06 高硫铁精矿降硫试验研 究 张忠宝 张宗华 昆明理工大学国土资源工程 学院 昆明 6 5 0 0 9 3 摘要 本文论述 了一 种针 对含硫较高 的铁精 矿所采用 的磁选 一重选 一浮选的联合 流程 。使 用这个 流程 ，可使铁精矿含硫量降到 0 ． 2 4 ，与此 同时 ，再对 高硫的尾矿进行一次精选 ，从即可 以得 到含硫为 3 3 ． 4 O ％的硫精 矿 ，达 到了综合利 用无 废清 洁工艺的 国家标准 。 关键词 磁选重选浮选铁精矿降硫 中图分类号 T D 9 2 5 ． 9 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 4 0 5 i 2 0 0 6 0 9 0 0 6 4 0 3 A EXPERI M ETN S TUDY ON DECREASI NG S ULFUR FROM I RON CONCETRATE W I TH M ORE S ULFUR Zha n g Zhon gb a o Zha ng Zon ghu a F a c u l t y o f Re s o u r e E n g i n e e r ，Ku n mi n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g yKu n mi n g 6 5 0 0 9 3 Ab s t r a c t Th i s t e x t d i s c u s s e d a n u n i t e d p r o c e s s t h a t“ ma g n e t i c s e p a r a t i o n - g r a v i t y s e p a r a t i o n f 1 o a t i o n ” s h o u l d b e a d o p t e d t O i r o n c o n c e n t r a t wh i c h c o n t a i n mo r e s u l f u r ． Th a t c a n ma k e t h e q u a n t i t y o f s u l f u r d e c r e a s e t O 0 ． 2 4 ．At t h e s a me t i me ，we c a n h a v e a s e p a r a t i o n t O t a i l s wh i c h c o n t a i n mo r e s u l f u r ．Th u s ， we c a n g e t t h e s u l f u r c o n c e n t r a t e c o n t a i n i n g s u l f u r 3 3 ． 4 0 ，t h a t c a n r e a c h t h e s t a n d a r d o f n a t i o n， f o r i n t e g r a t i o n - u t i l i z i n g c l e a n i n g t e c h n i c s wi t h n o r u b b i s h ． Ke y wo r d s M a g n e t i c s e p a r a t i o n Gr a v i t y s e p a r a t i o n Fl o a t i o n I r o n c o n c e n t r a t e De c r e a s i n g s u l f u r 云南某铁矿作为昆明钢铁公司的铁矿石供应商 之一 ，尽管铁精矿品位已满足要求 ，但由于铁精矿 含硫太高 含硫达 6 ． 5 2 ，不能满 足冶炼 的要 求，因此需要进一步加工 ，降低含硫量。本文为该 铁矿石提供 了一种提铁降硫 的有效方法。 1 试 验 物料分 析 矿样为分选过 的铁精矿 。从外表看 ，颜色为铁 黑色 ，半金属光泽 ，粒度组成较细 ，一2 0 0目含量 为 7 1 ． 7 O 。矿样主要 由磁铁矿和黄铁矿组成 ，矿 样光谱分析结果见表 1 ，化学分析结果见表 2 。 表 1 试样光谱分析结果／ ％ 表 2 试样化学成分分析 结果／ 成分T F e Mg O A s 1 0 S i O 2 C a O P S 含量 6 2 ． 1 2 1 ． 8 6 1 1 1 ． 6 2 ． 8 1 0 ． 6 0 0 ． 0 2 7 6 ． 5 2 从 以 上 分 析 可 看 出，试 样 中 铁 品 位 为 6 2 ． 1 2 ，已达到冶炼要求的品位，有害成分 中 As 收稿 日期 2 0 0 6 0 4 2 7 作者简 介张忠宝 1 9 8 1 一 男 汉族河南信 阳人 昆明理工 大学 国土资源工程学院在读硕士研 究生 主要从 事磁 电选矿研究 。 含量 为 1 1 1 ． 6 1 0 一 ，P含 量 为 0 ． 0 2 7 ，As和 P 均满足冶炼要求 ，只有 硫含量为 6 ． 5 2 ，远远 高 于冶炼 的要求 1 。因此 ，本次研究 的重点为 降低铁精矿的含硫量 ，同时尽可能地提高铁品位 。 2试验 2 ． 1 磁选 脱硫 工艺矿物学研究表明 ，该铁精矿 主要 由磁铁矿 和黄铁矿组成 ，硫主要存在于黄铁矿 中。磁铁矿和 黄铁矿的磁性差异较大 ，因此优先考虑磁选脱硫。 维普资讯 第 9 期 张忠宝等高硫铁精矿降硫试验研究 显微镜下观察发现 ，黄铁矿与磁铁矿连生 ，而且嵌 布粒度较细，因此必须达到一定的磨矿细度 。磁选 脱硫流程如图 1 ，试验结果如表 3所示。 原矿 日l 9 3 ．5 ％ 奥斯特 铁精矿 尾矿 图 1 磁选脱硫试验 流程 表 3 磁选脱 硫试验结果 从 表3 可 以 看 出，磨 细 后 - 2 0 0 目 占 9 3 ． 5 ，磁选 脱硫不够 理想 ，铁精矿 品位很 高 ， 已达 6 5 ． 5 2 ，而硫 的含量仍有 4 ． 2 1 ，说明该铁 精矿中有相当数量的是磁黄铁矿 ，采用磁选无法达 到脱硫的 目。浮选是降硫的主要方法 ，因此考虑采 用浮选的办法除硫。 2 ． 2 溶浮法浮选脱硫试验 溶浮法是单矿物分选中的一种方法 ，主要应用 于磁铁矿和磁黄铁矿的分离 。该法利用硫化物 包 括黄铁矿 、黄铜矿等在硝酸中溶解时 ，易于上浮 的特点，从而达到从磁铁矿 中除去黄铁矿和磁黄铁 矿 。我们在此采用了溶浮法浮选 ，浮选脱硫试验流 程如图 2 ，浮选脱硫试验结果如表 4 。 原 矿 ● ___ __ _●_ ●_ -_● __ ___ __ __- _ - p H 3 H N O 调浆加 ＼ ＼／3 乙黄 丁黄 l 1 O O g ／ ／ ＼ 3 油 4 0 g ／ t ／ 铁精 矿 尾 矿 图 2 浮选 脱硫试验流 程 表 4 浮选脱硫试验结果 从表 4可以看出，采用浮选可以有效地降低铁 精矿 中硫含量 ，由 6 ． 5 2 降低到 1 _ 8 1 ，但 仍然 达不 到铁精矿含硫 的要求 。该工艺与磁选法 相 比， 铁精矿的品位不如磁选法高 ，考虑到提高铁精矿的 品位也是必要的，因此考虑采用磁选一重选 一浮选 联合流程。 2 ． 3磁选一 重选一 浮选联合流程试验 联合试验流程如图 3 ，试验结果如表 5 。 原诜 铁精矿 图 3 硫 4 联 合试 验流程 表 5 联合试 验结果 9 3 ． 5 ％ 奥斯特 从表 5可 以看出 ，该联合流程 比单独的磁选 、 浮选有效，硫 含量从 6 ． 5 2 ％降到 了 0 ． 2 4 ，达到 了冶炼 的要求 ，同时铁品位也有所提高。由于尾矿 中含硫较高 ，所以可 以考虑从 中回收硫。 2 ． 尾 矿选硫 试 验 将选铁的尾矿硫 1 、硫 2 、硫 3 、硫 4混 合后 ，进一步磨细 ，进行一次精选 ，浮选药剂种类 不变，考虑到浮选药剂的残留 ，减少 浮选药剂的用 维普资讯 中 国 矿 业 第1 5 卷 量 ，试验流程如图 4 ，试验结果如表 6 。 混合尾矿 3 乙黄丁黄 1 1 1 3 2 油 4 a 硫精 矿 尾矿 图 4 混合尾矿选硫试验流程 表 6 混合尾 矿选 硫试验结果 从表 6 可以看出，通过对混合尾矿进行一次精 选 ，得到了品位为 3 4 ． 1 Y 0 的硫精矿，达到 了硫精矿 要求的品位，可以作为硫精矿产品。这样既降低了 铁精矿的含硫量 ，又回收了硫，能显著提高企业 的 经济效益，又能减少尾矿中硫对 自然环境的污染。 3 结论 1 试验说明 ，该联合流程是有效的，硫精矿 达到了 F e品位为 6 7 ． 7 5 ，含硫 量为 0 ． 2 4 9 ／ 6 ，满 足了冶炼要求 ，同时回收率也达到了 7 9 ． 1 9 9 ／ 6 。 2 由于原矿含硫太高，硫矿物性质复杂 ，想 要通过一次分选 ，一种工艺分选 ，把硫降到 1 9 ／ 6 以 下是 比较 困难 的。因此，只有 采用 多种工艺 的联 合 ，多次分选 ，才能把硫降下来 。 3 通过对选铁的硫尾矿进行一次精选 ，我们 得到了品位为 3 3 ． 4 0 9 ／ 6 的硫精矿。这样既符合 国家 综合利用无废清洁工艺的要求 ，又必将带来 良好的 经济效益和社会效益。 _ 参考文献 [ 1 ] 昆明理工大学选 矿实验室．缅甸铁矿 石降硫 探索性试验报告 E R ] ．2 0 0 5 ．1 0 ． [ 2 ] 张宗华．选 矿电磁学 [ M] ．北京 冶金工业出版社 ，1 9 9 3 ． [ 3 ] [ 苏]奥斯塔平 科 著 ，宋 凯铭 译 ．铁 矿石 选矿[ M] ．北 京 冶金 工业出版社 ，1 9 9 3 ． [ 4 ] 周 正．单 矿 物分 选 学[ M] ． 广 州 广 东 科技 出版 社 ， 1 9 97 七 七七 七 七 上接第 6 3页J 途径 。 _ 电费按 0 ． 7元／ 度计算 ，本工程供冷运行费用 为 5 5万元／ 年。 3 可 行性及 经 济性分 析 夹河矿水资源状况如图 1 所示 ，储冷地层水资 源充足，可提供足够的储冷水体 。并且 ，通过储冷 地层数值模拟结果的分析 ，可以看出，储冷地层运 行状况稳定 ，从而可以达到井下降温的 目的。 本矿井地层储冷井下降温技术与我国地温热害 典型矿井孙村煤矿采用全矿井集 中空调式降温 技术相 比较 ，两者经济概算分别为 ，孙村煤矿用于 制冷设备及土建的建设费用折算吨煤成本约为 7 ． 8 元／ t ，运行费用折算 吨煤 成本约为 1 9元／ t ；本矿 井用于制冷设备及土建 的建设费用折算吨煤成本为 约 6 ． 2元／ t ，运行费用折算吨煤成本约 为 0 ． 4元／ t 。以上分析说 明，采用地层储冷井 下降温技术治 理深部矿井热害 ，具有较为明显 的经济优势。 4结论 利用地层储冷井下降温技术 ，可为井下采区工 作环境降温提供充足的冷量 ，从理论上证 明了，利 用此技术进行深部矿井热害治理是一条行之有效的 参考文献 [ 1 1 何 满潮 ，李 春华 ，朱家玲 ，徐能雄等著 ．中国中低焓地热 工 程技术F M] ．北京 科学 出版社 ，2 0 0 3 ． [ 2 ]Ha n s J o r g ，G．Di e r s c h主编 ， L 祥光等译 ．F EF L OW 有 限 元地 下水 系统 F M] ．徐州 中国矿业大学出版社 ，2 0 0 0 ． [ 3 ] 谢 和平，彭苏萍 ，何满潮 编著．深部开采基础理论 与工程 实 践 [ M3 ．北 京 科 学出版社 ，2 0 0 6 ． [ 4 ] 孙艳玲 ，桂祥友 ．煤矿热 害及其处理F J ] ．辽宁工程技术大 学学 报，2 0 0 3 ，2 2 8 ，3 5 3 7 ． [ 5 ]Do h me n A，Ha g e n G． S t r a t e gi e s f o r i mp r o v e me n t o f t he t h e r ma l e n v i r o n me n t i n d e e p c o a l mi n e s[ A]4 t h US Min e v e n t i l a t i o n s y mp o s i u m [ c ]Be r k e l e y ，C A US A ，1 9 9 3 ． [ 6 1 Phe r s o n M J ．Su b s r e f a e e v e n t i l a t i o n a n d e nv i r o n me n t e n g i n e e r i n g[ J ]C h a p ma n Ha l l ，1 9 9 3 ． [ 7 ] Ch ou n e t ，L． M．，D．Hi l h o r s t ，a n d e t a 1 ． ． S i mu l a t i o n o f wa t e r f l o w a n d h e a t t r a n s f e r i n s o i l s b y me a ns of a mi x e d f i - ni t e e l e m e n t m e t h o d ． Ad v a nc e s i n W a t e r Re s o u r c e s ， 1 99 9， 2 2 5 4 4 5 4 6 0 ． [ 8 ] Na g a n o K，Mo e h i d a T， Oe h i f u j i K．I n f l u e n c e o f n a t u r a l c o n v e c t i o n o n f o r c e d h o r i z o n t a l f l o w i n s a t u r a t e d p o r o u s m e d i a f o r a q u i f e r t h e r m a l e n e r gy s t o r a g e ． Ap pl i e d The r m a l Eng i ne e r i n g。2 00 2， 2 2 1 2 9 9 1 3 1 1 ． 维普资讯