硫铁矿硫回收工艺探究

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重选试验可以得到较好质量的硫产品，但是硫回收率偏低而且不能回收其中的煤。由于试验矿样中含有的目的矿物黄铁矿以及煤可浮性都很好，因此将采用浮选流程以达到综合回收其中的硫铁矿和煤的目的。煤系硫铁矿在浮选时硫铁矿很容易和煤一起上浮进入泡沫产品，影响煤和硫铁矿的分别回收。本次试验将采用优先浮选流程，先浮选煤并强力抑制硫铁矿，然后再活化浮选硫铁矿。根据螺旋溜槽—摇床重选试验结果，粒度过粗，硫铁矿未充分解离，不能很好地回收；粒度过细，煤精矿的后续处理复杂，因此浮选试验取磨矿细度为－200目占80％。

石灰用量试验

煤矿物是表面疏水的天然易选矿物。药剂的使用与选择可以提高煤表面的疏水性和煤粒在气泡上的粘附性、黏着的牢固度，常用的捕收剂为非极性的烃类化合物［3］。此次煤浮选阶段选用的捕收剂为烃类化合物———柴油。在矿物优先浮选时，用石灰提高矿浆的pH值，可以使黄铁矿受到抑制。因此选用石灰（氧化钙）以及水玻璃作为抑制剂，抑制硫铁矿以及脉石矿物，松油作为起泡剂。先进行了煤浮选作业石灰用量试验，试验流程图见图1（图中药剂用量单位为g／t，下同），试验结果见表2。煤精矿中硫物相分析结果见表3。试验结果表明：石灰用量的增加有助于提高粗煤精矿的回收率，可能是松油的起泡能力随pH值的升高而增大，泡沫携带更多的易浮矿物。但是煤精矿中硫质量分数变化不明显，煤精矿硫质量分数在8％左右。煤精矿的硫物相分析结果表明，煤精矿中硫化铁硫占94．03％，质量分数较大，硫的抑制仍需加强。

煤浮选作业药剂条件试验

由于石灰加入浮选槽硫铁矿未被有效抑制，为了使药剂充分作用，将药剂（氧化钙与水玻璃）添加至磨矿机，以加强对黄铁矿及脉石矿物的抑制。矿样经过粗选得到煤粗精矿与尾矿。入磨石灰用量试验结果见表4，水玻璃用量试验结果见表5，捕收剂用量试验结果见表6。从表4看出，与石灰加入浮选机相比，在保证硫精矿品质的同时，将石灰添加至磨矿机能在有效减少石灰用量的同时减少硫在煤精矿中的损失。从表5看出，煤精矿的回收率随水玻璃用量的增加先增加后减少，当水玻璃用量为500g／t时，煤精矿的回收率最高，为54．34％，煤精矿的品位变化不明显，所以添加适量的水玻璃有利于煤精矿的回收。从表6看出，柴油用量增加，煤精矿品位下降，回收率不断提高，且更多的硫进入了煤精矿，损失增加。

硫浮选作业药剂条件试验

试验以提高资源综合回收利用率为目的，因此，对选煤作业尾矿再进行浮选以回收硫铁矿。硫浮选阶段采用硫酸铜为活化剂，活化被石灰抑制的黄铁矿，丁基黄药为捕收剂，松油为起泡剂。药剂条件试验流程图见图2，试验结果见表7。由表7可知，硫精矿品位及回收率随着硫酸铜用量的增加先增加后降低，硫酸铜用量粗选300g／t、扫选200g／t时，硫精矿品位以及回收率最高，且尾矿中硫含量最低；丁基黄药用量在硫粗选200g／t，硫扫选100g／t时，所获得的硫精矿质量最好。

小型浮选闭路试验

根据上述条件试验结果，进行了小型浮选闭路试验。浮选闭路试验1是中矿逐级返回的浮选试验，试验流程图见图3，浮选闭路试验2是在选煤循环尾矿中将一部分难以分选的中矿单独浮选出来后再选硫铁矿，其他中矿逐级返回的浮选试验。试验流程图见图4。小型浮选闭路试验结果见表8。浮选闭路试验2硫精矿、煤精矿多元素分析结果见表9。浮选闭路试验1流程可能是选煤尾矿中有一部分煤和硫的连生体，试验在浮选硫铁矿时中矿量很大，尤其是硫中矿，硫精选Ⅰ的中矿产率有37．53％，硫回收率为37．83％；硫精选Ⅱ的中矿产率为28．01％，硫回收率为51．81％。同时在实验室试验中，流程操作不易稳定，不利于现场生产。与浮选闭路试验1比较，在浮选闭路试验2中，将一部分难以分选的中矿单独浮选出来的闭路试验，浮选指标基本没有降低，碳精矿的回收率增加，硫精矿中碳含量减少，且流程畅通。通过浮选闭路试验2可以得到煤精矿产率为5．38％，碳品位为40．32％，含硫7．05％，碳回收率为33．76％，为高硫煤；硫精矿产率为24．00％，硫品位为47．59％，含碳9．64％，硫回收率为72．74％。其中硫精矿砷、氟含量很低，有价元素铁质量分数为42．46％，杂质含量少，SiO2质量分数为2．58％，Al2O3的质量分数为2．53％，实现了煤精矿与硫精矿的综合回收。

本文作者：张晶杨玉珠李明晓作者单位：昆明冶金研究院