磁黄铁矿与磁铁矿的浮选分离实践.docx

磁黄铁矿与磁铁矿的浮选分离实践高洪山杨奉兰(北京有色金属研究总院, 北京, 100088)摘 要 处理以磁黄铁矿和磁铁矿为主要回收对象的矿石, 采用浮磁工艺对磁黄铁矿强化浮选产出合格的硫精矿, 浮选尾矿再磁选产出铁精矿。 与之对比, 先磁后浮分离效果 不好。关键词 磁黄铁矿 磁铁矿 强化浮选磁选H 2SO 4 + N a2S磁黄铁矿与磁铁矿分离技术的发展是由磁铁矿脱硫以提高产品质量开始的。 在我国 分布有较广泛的矽卡岩型铁矿床, 有用铁矿物大多为磁铁矿, 含硫矿物以黄铁矿和磁铁 矿为主。 这类矿石经过磁选较容易获得高品 位的铁精矿, 然而由于磁黄铁矿亦属强磁性 矿物, 磁选过程中大部分进入铁精矿, 影响产品质量, 甚至使一些品位很高的铁精矿成为 废品。 因此, 磁选铁精矿需要脱硫 (含硫矿物 基本上全是磁黄铁矿) 是一个普遍存在的问题。 4. 70, 具强磁到弱磁性, 比磁化系数平均值为 4321. 9510- 6 cm 3 /g。 磁黄铁矿与磁铁矿同属强磁性矿物, 在弱磁场中 ( 71. 6 95. 5kA /m ) 很容易与其它 矿物分离, 而磁黄铁矿与磁铁矿之间的磁选分离几乎是不可能的。1. 2磁黄铁矿的可浮性磁黄铁矿具有易碎、易泥化、易氧化的特 点, 是容易被抑制和较难浮的硫化铁矿物。合 理使用调整剂和选择有效的捕收剂是强化磁黄铁矿浮选的两个重要方面。据资料介绍, 磁黄铁矿浮 选 的 临 界 pH 值为 4. 5 或 6, 磁黄铁矿只有在酸性及弱酸 性介质中才能用黄药浮起。也有资料介绍, 在弱碱性介质及碱性介质中, 磁黄铁矿需要有 硫酸铜或硫酸铜+ 硫化钠或硫酸+ 硫化钠+ 硫酸铜活化, 用黄药浮起。矿石中的磁黄铁矿的可浮性受许多因素 影响, 浮选回收磁黄铁矿 (或磁铁矿脱除磁黄 铁矿) 的工业实践还有待进行更深入的研究。磁铁矿与磁黄铁矿的基本性质11. 1两种矿物的基本性质磁铁矿是炼铁的主要工业矿物, 等轴晶 系, 晶形呈八面体, 少数呈菱形十二面体, 集 合体常为散粒状或致密块状, 颜色和条痕均为铁黑色, 硬度 5. 5 6. 0, 比重 4. 5 5. 2, 具有强磁性, 比磁化系数为 92000 10- 6 cm 3 / g。 磁黄铁矿是工业上炼硫 ( 包括制造硫酸 等) 的 矿 物 之 一, 由 于 其 理 论 含 硫 量 低 ( 为37% 41% ) 以及储量有限, 其应用远不如黄 铁矿广泛。磁黄铁矿属六方晶系, 一般均呈散 布粒状和致密块状产出, 硬度为 4, 比重4. 58矿石性质与分离技术22. 1试验矿石性质本试验矿石中主要金属矿物为 磁 黄 铁 收稿日期: 1997202221高洪山, 北京有色金属研究总院选矿冶金研究所高级工程师34矿产保护与利用1997 年矿, 占 矿 物 总 量 的52. 45% , 磁 铁 矿 占于浮游, 因而影响选别效果; 即使能得到合格产品, 亦须采用复杂的流程与药剂制度, 经济 上不一定合理。2. 2. 2 先浮后磁工艺由试验矿石中磁铁矿与磁黄铁矿的可浮 性所决定, 浮选磁选流程的关键是磁黄铁 矿的浮选。经过对磁黄铁矿的强化浮选, 首先得到合格的硫精矿, 浮选尾矿再磁选产出铁 精矿。 试验流程如图 2, 试验结果见表 2。 由 试验结果看, 浮选磁选流程使磁铁矿与磁 黄铁矿得到了较好分离, 且流程结构简单易行, 对本研究试验矿石是最佳流程。26. 00% , 墨 铜 矿 占 1. 30% , 脉 石 矿 物 占20. 25% 。 脉石矿物以蛇纹石为主, 另有少量 的菱镁矿、方解石、滑石、白云母等。矿石含 S20. 89% 、F e49. 67% 、S iO 2 2. 38% 。 磁黄铁矿颗粒较粗, 主要呈致密块状构造, 少量呈散粒状、细脉状浸染充填在脉石 中; 磁铁矿颗粒较细, 常呈块状和粒状构造与磁黄铁矿共生, 也有呈不规则形状分布于脉石中。2. 2磁黄铁矿与磁铁矿的分离矿石中主要回收对象是磁黄铁矿和磁铁 矿, 关键在于磁黄铁矿与磁铁矿的有效分离, 依据矿物特性, 重点进行了两种方案的试验。2. 2. 1先磁后浮方案 先磁选后浮选方案即先选出两种磁性矿物, 再浮选分离。 试验流程及工艺条件见图1、试验结果见表 1。原 矿原 矿药剂单位: g/t磨 矿- 78m 占80% 90%调浆 (pH= 5 6)铜 250药 150 2号油 100浮 选硫酸调浆 (pH= 5 6) 硫酸铜 50 硫化钠 30 丁黄药 25 2号油 25磨 矿 -78m 占90%(159kA /m )选磁 选磁 选(55. 7 63. 7kA /m )硫精矿(44. 7kA /m ) 磁选尾矿浮 选盐酸、硫酸铜 丁黄药、2号油铁精矿 尾矿图 2浮选磁选分离试验流程表 2浮选磁选分离试验结果 (% )硫精矿浮 选品位回收率硫中矿铁精矿产品名称 产率图 1磁选浮选分离试验流程表 1磁选浮选分离试验结果 (% )SF eSF e硫精矿铁精矿 尾矿 原矿66. 45 31. 1017. 36 0. 7216. 19 1. 4654. 6162. 256. 1148. 0998. 280. 591. 1375. 4722. 472. 06品位回收率产品名称 产率 S F e S F e 10021. 03100. 00 100. 00硫精矿硫中矿 铁精矿 尾矿 原矿13. 49 27. 374. 67 25. 0018. 42 4. 0063. 42 25. 28100. 0021. 6359. 8759. 0064. 0341. 2948. 8117. 075. 403. 4174. 1216. 555. 6424. 1653. 65影响磁黄铁矿可浮性的因素33. 1磨矿细度对选别效果的影响对试验矿石采用浮选回收磁黄铁矿、浮 选尾矿磁选回收磁铁矿的选矿工艺, 考察了 磨矿细度对回收磁黄铁矿、磁铁矿的影响。试 验结果表明, 磨矿细度- 78m 由占34. 09%100. 00 100. 00试验结果表明, 磁选不能抛尾, 浮选亦得不到合格的产品, 所得产品均需进一步处理。 对于易氧化导致难浮游的磁黄铁矿, 将更难盐酸、硫酸铜丁黄药、2号油浮硫酸 硫酸 丁黄第 4 期高洪山等: 磁黄铁矿与磁铁矿的浮选分离实践35能是由于过量 C u 2+ 与捕收剂作用而消耗捕收剂所致。 硫酸铜用量以 300g/t 为宜。增至 95. 27% , 硫精矿品位变化不大, 回收率变化范围为 70. 71% 88. 90% , 磁选作业铁 精 矿富集比变化较明显 ( 见图 3) , 说明细磨 有利于磁黄铁矿的回收, 更有利于提高铁精矿的 质 量。 试 验 结 果 表 明, 磨 矿 细 度 以 -78m 占 80% 90% 较为适宜。1. 8100浮 选 尾 矿 中 硫 含 量(% )1. 795硫 回 收 率(% )901. 61. 71. 585铁精1. 6矿1. 480富集 1. 5比1. 41. 375701. 2020 40 60 80 1000100 200 300 400硫酸铜用量 (g/t)磨矿细度 (- 78m 含量, % )图 3磨矿细度对磁选富集比的影响3. 2 介质 pH 值对磁黄铁矿可浮性的影响对试验矿石进行了三种 pH 值条件的对 比试验, 结果见表 3。试验中使用硫酸铜活化磁黄铁矿, 以丁黄药为捕收剂。 由试验结果看, 磁黄铁矿在介质 pH 5 6 条件下可浮性 最好, 使用硫酸调整矿浆 pH 值, 有利于清洗 磁黄铁矿表面, 使之易于与捕收剂作用, 硫精 矿回收率达 98. 02% , 浮选尾矿含硫最低, 便于降低磁选精矿的含硫量。表 3 不同介质 pH 值下的浮选试验结果 (% )图 4硫酸铜用量对磁黄铁矿回收率的影响3. 4硫化钠对磁黄铁矿的活化作用为进一步降低浮选尾矿的含硫量, 以利 于提高磁选铁精矿的质量, 以硫酸铜+ 硫化 钠为活化剂, 强化磁黄铁矿的浮选, 取得了较 好的效果。单以硫酸铜为活化剂 (用量 300g/t) 时硫精矿品位 32.97% , 回收率 97. 99% ,浮 选 尾 矿 含 硫 1. 22% ; 补 加 30g/t 硫 化 钠后, 硫精矿品位 32. 10% , 回收率 98. 49% , 浮 选尾矿含硫降至 0. 96% 。结语4矿浆pH 值产品名称品 位回收率产率SF eSF e试验矿石中主要回收对象是磁黄铁矿和磁 铁 矿, 分 别 占 矿 物 总 量 的 52. 45% 和 26.00% 。试验采用浮选磁选工艺流程, 经过对 磁黄铁矿的强化浮选, 首先产出合格硫精矿,浮选尾矿磁选产出铁精矿, 磁黄铁矿和磁铁 矿都得到了有效回收。试验结果表明, 磁黄铁 矿与磁铁矿采用浮选法可取得较好的分离效果, 其关键在于强化浮选磁黄铁矿。参考文献5 6硫酸 调浆硫精矿 65. 33尾矿34. 6732. 55 55. 62 98. 021. 24 35. 62 1. 9874. 6325. 37原矿100. 00 21. 70 48. 68 100. 00 100. 00约 7自然硫精矿 53. 8433. 92 58. 16 85. 916. 49 38. 04 14. 0964. 0735. 93尾矿46. 16pH 原矿100. 00 21. 26 48. 88 100. 00 100. 00硫精矿 61. 88 32. 79 57. 06 95. 31 72. 489碳酸钠 尾矿38. 12 2. 62 35. 17 4. 69 27. 52调浆原矿100. 00 21. 29 48. 72 100. 00 100. 003. 3硫酸铜对磁黄铁矿可浮性的影响在介质 pH 5 6 条件下, 考察硫酸铜对 磁黄铁矿可浮性的影响, 试验结果 (如图 4 所示) 表明, 随着活化剂硫酸铜用量的增加, 硫 精矿的回收率提高, 尾矿含硫降低, 但当用量达到 350g/t 时, 硫回收率呈下降趋势, 这可1张志雄等著. 矿石学. 北京: 冶金工业出版社,1981 年 9 月王永洁等 ( 青海省地质局中心实验室) 矽卡岩 型铁矿中磁黄铁矿的脱除. 1981 年 10 月 郭昌槐, 胡熙庚. 矿冶工程, 1983, (3) : 15(下转第 41 页)23硫回收率 硫含 量第 4 期任金菊: 从铅锌矿石中综合回收银、镉、铁选矿工艺研究41表 5综合试验最终结果 (% )品 位回收率产品名称 产率 A g (g /t) P b Zn F e S A g P b Zn F e S 银精矿银锌精矿 硫中间产品铁精矿尾矿 原矿 铁精矿0. 639. 452. 4721. 9165. 54100. 0021. 113179. 00302. 0050. 5015. 690. 970. 2021. 3654. 021. 1513. 077. 6134. 3965. 948. 4820. 5865. 9415. 7831. 5525. 120. 2437. 0152. 742. 3042. 9339. 812. 072. 4392. 310. 520. 403. 494. 1366. 432. 5375. 4915. 8054. 110. 235. 533. 930. 2466. 43(3) 为充分利用矿产资源, 试验进行了除硫选铁试验, 最终获得合格铁精矿。( 4) 此试验工艺流程简单, 药剂种类少,易操作, 上马快, 且充分利用了矿产资源, 经估算, 将会产生较好的经济效益。A STUDY O N COM PREHENS IVE RECO VERYO F A g, Cd A NDFe FROM A Pb- Zn O RER en J inj u(N o rthw e s t Ins t itu te fo r N o n - F e rro us G e o lo g y , X ia n , 710054)A BSTRACT Q u a lif ied silve r co n cen t ra te, zin c co n cen t ra te co n ta in in g C d an d A g, iro n co n2cen t ra te a re sep a ra ted in sequ en ce f rom th e o re b y th e p ro ce ss o f se lec t ive f lo la t io n - m ag2n e t ic sep a ra t io n . T h e reco ve ry o f A g, Zn , C d an d F e is 89. 75% , 92. 31% , 89. 10% an d 66.43% re sp ec t ive ly.KEY W O RD Sse lec t ive f lo ta t io n , m agn e t ic sep a ra t io n , com p reh en sive reco ve ry, A g an d C d an d F e, lead - zin c su lp h ide o re(上接第 35 页)THE PRACT ICE FO R THE SEPA RA T IO NO F PY RRHO T ITE A ND M A GNET ITE BY FLO TA T IO NG a o H on g sh a n , Y a n g F en g la n(B e ijing G e ne ra l R e s e a rc h Ins t itu te fo r N o n - F e rro us M e ta ls , B e ijing