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马钢罗河矿业公司是一家大型采选联合企业,主要产品为硫精矿和磁铁精矿,其中磁铁精矿铁品位为65%左右,硫含量为0．5%左右,超过0．3%的炼钢行业原料质量标准要求。铁精矿硫含量超标不仅影响成品烧结矿的质量,且高炉尾气还会造成环境压力。为此,开展了罗河矿业公司磁铁精矿降硫试验。

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磁铁精矿生产流程与磁铁精矿性质

罗河选矿厂的磨选工艺为阶段磨矿、阶段选别、浮选选硫、弱磁选磁铁矿、强磁选重选回收赤铁矿的工艺流程。现场磁铁精矿生产流程见图1,磁铁精矿主要化学成分分析结果见表1,硫化物的相态见表2,各粒级筛析结果见表3。

由表1、表2、表3可知:磁铁精矿+0.15mm粒级铁品位较低,硫含量较高。磁铁精矿中的硫主要以硫酸盐形式存在,占总硫的53.07%;其次以黄铁矿的形式存在,占总硫的36.73%;磁黄铁矿中的硫仅占总硫的10．20%,因此,本研究要脱除的硫主要为黄铁矿和磁黄铁矿中的硫。

02

磁铁精矿含硫较高原因研究

磁铁精矿硫含量较高的原因可能为以下几方面:①磨矿细度不够,导致磁铁矿与含硫矿物解离不充分;②浮选脱硫不彻底,造成选铁作业给矿有效硫含量较高;③弱磁选给矿中残留的磁黄铁矿因磁性较强及磁团聚作用而进入磁铁精矿中;④机械夹杂,即磁选机选别时产生磁团聚,使已经单体解离的含硫脉石矿物及其低品位连生体不能被有效分离,夹杂在磁铁精矿中。具体原因将通过试验确定。

(1)实验室模拟现场流程试验。实验室模拟现场流程进行试验获得了铁品位为69．02%、铁回收率为70．42%、全硫含量为0．10%的磁铁精矿。试验结果表明,在现场磨矿细度下,可获得低硫磁铁精矿,因此,现场磨矿细度不是造成磁铁精矿含硫超标的原因。

(2)浮选效果验证试验。为验证罗河选矿厂浮选作业的选别效果是否是造成磁铁精矿含硫较高的原因,实验室模拟现场流程进行了浮选效果验证试验。试验得到有效硫含量为42．67%、回收率为88．05%的硫精矿,与生产情况(硫精矿有效硫含量为42．60%、回收率为87．64%)吻合,说明现场浮选效果较好,即现场浮选流程不是造成磁铁精矿硫超标的原因。

(3)弱磁粗选效果验证试验。取现场的弱磁粗选给矿,按现场磁场强度(．93kA/m)和流程进行实验室试验,现场生产指标与实验室指标见表4。

由表4可知,现场弱磁选粗精矿品质与实验室验证试验结果有较大差距,因此,现场弱磁粗选效果有待优化。

(4)弱磁精选效果验证试验。取现场的弱磁选粗精矿,按现场磁场强度(．28kA/m)和流程进行实验室试验,现场生产指标与实验室指标见5。

由表5可知,现场弱磁精选精矿品质与实验室验证试验结果有较大差距,现场弱磁精选效果优化后可获得高质量的低硫磁铁精矿。

综上所述,造成磁铁精矿含硫高的主要原因为磁选时的机械夹杂,解决办法应为强化现场弱磁选效果或对现场磁铁精矿进行深选。

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精矿降硫试验结果与分析

3．1　反浮选脱硫试验

现场磁铁精矿反浮选试验流程见图2,结果见表6。由表6可见,反浮选虽能使铁精矿的有效硫含量降至0.05%~0.06%,但并不能高效降低精矿中的杂质含量及总硫量,因此,现场磁铁精矿不宜采用反浮选工艺脱硫。

3．2　筒式磁选机深选试验

取现场磁铁精矿进行弱磁再选试验,试验采用RK/CRS-?×型筒式磁选机,结果见表7。

由表7可知,采用RK/CRS-?×型筒式磁选机对现场磁铁精矿进行精选,理论上可获得低硫高铁磁铁精矿,但从现场粗、精选效果看,筒式磁选机不太适合作为深选设备。

3．3　磁选柱替代浓缩磁选机深选试验

考虑到选厂流程的现状及将来可能进行的改造,以现场浓缩磁选给矿为磁选柱试验的给矿进行1次精选试验,结果见表8。

由表8可知,磁选柱精选降硫除杂效果较好。

3．4　淘洗机替代浓缩磁选机深选试验

同样考虑到选厂流程的现状及将来可能进行的改造,以现场浓缩磁选给矿为淘洗机试验给矿,用?型淘洗机进行上升水量试验,试验采用1次精选流程,试验结果见表9。

04

　结　语

(1)造成罗河铁矿磁铁精矿高硫的主要原因为机械夹杂,减少机械夹杂是磁铁精矿降硫的有效途径。

(2)与反浮选工艺相比,磁选降硫不仅效果更加明显,还有利于大幅度提高精矿铁品位,且有利于改造工程的实施。

(3)实验室筒式磁选机、磁选柱、淘洗机选别效果相当,结合生产实践,并结合自动化和设备大型化因素,推荐使用淘洗机降硫。

来源：吴新义　蔡顺贵　丁开振详见金属矿山年第11期