一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法与流程

本发明涉及一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，属于矿物加工技术领域。

背景技术：

我国赤铁矿资源丰富，但普遍铁品位低、有害元素硫超标。然而，炼铁原料一般要求铁品位大于50%，硫含量小于1%甚至更低，因此我国绝大部分赤铁矿资源，都必须进一步作富集除硫处理才能利用。传统赤铁矿的选铁除硫工艺一般为：脉动高梯度磁选粗选抛尾-重选或浮选精选。但硫含量较高，特别有部分硫以磁黄铁矿形式存在时，传统工艺很难降低硫含量至合格标准。若采用脉动高梯度粗选-重选工艺进行除硫，需复杂岑长的重选精选流程才能使硫含量达标，将极大增加成本并降低铁回收率；若采用脉动高梯度粗选-浮选工艺，由于磁黄铁矿有部分磁性，并且可浮性较差，该工艺较难将硫含量降至合格标准。

目前，仍缺乏一种低成本并有效处理含磁黄铁矿的高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，本发明针对赤铁矿的“脉动高梯度磁选-离心高梯度磁选”作业，并根据实际情况选择进行精选作业，可得到铁品位和硫含量达标的合格赤铁矿精矿。

本发明的技术方案：将高硫赤铁矿的原矿或高硫赤铁矿的粗精矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占75~85%得到细粒级赤铁矿或细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ，然后将分级后的细粒级赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选，抛弃大量脉石矿物并得到赤铁矿粗精矿；将赤铁矿粗精矿和/或细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ经离心高梯度磁选，得到除去含硫杂质的离心高梯度磁选精矿；根据实际情况，将离心高梯度磁选精矿经进一步摇床重选或浮选精选或不进行精选，最终得到合格赤铁矿精矿。

一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，具体步骤如下：

（1）将高硫赤铁矿原矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占75~85%得到细粒级赤铁矿；

（2）将步骤（1）的细粒级赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选得到赤铁矿粗精矿ⅰ和脉动磁选尾矿；脉动高梯度磁选粗选可抛弃大量脉石矿物；

（3）将高硫赤铁矿的粗精矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占75~85%得到细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ；

（4）将步骤（2）的赤铁矿粗精矿ⅰ和/或步骤（3）的细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ进行离心高梯度磁选得到离心高梯度磁选精矿和离心精选尾矿；离心高梯度既可除去硫杂质，也可以进一步提升精矿铁品位；

（5）若步骤（4）的离心高梯度磁选精矿的铁品位不低于50%，则离心高梯度磁选精矿即为赤铁矿精矿，步骤（4）的离心磁选尾矿与步骤（2）的脉动磁选尾矿合并得到尾矿；若步骤（4）的离心高梯度磁选精矿的铁品位低于50%且离心高梯度磁选精矿中粒度-0.074mm不低于80%，则进行浮选精选得到赤铁矿精矿和浮选尾矿，浮选尾矿、步骤（4）的离心精选尾矿与步骤（2）的脉动磁选尾矿合并得到尾矿；若步骤（4）的离心高梯度磁选精矿的铁品位低于50%且离心高梯度磁选精矿中粒度-0.074mm低于80%，则进行摇床重选得到赤铁矿精矿和摇床重选尾矿，摇床重选尾矿、步骤（4）的离心精选尾矿与步骤（2）的脉动磁选尾矿合并得到尾矿；

所述高硫赤铁矿中的硫，主要以黄铁矿和/或磁黄铁矿的形式存在；

所述步骤（2）中脉动高梯度粗选中磁场强度为0.8~1.0t；

所述离心高梯度磁选中磁场强度为0.5~0.7t，离心强度为4~6g，其中g为重力值；

所述步骤（5）中浮选精选为一次浮选粗选得到浮选粗精矿和粗选尾矿，粗选尾矿进行浮选扫选得扫选精矿中矿和扫选尾矿，浮选粗精矿进行浮选精选得精选精矿和精选尾矿，扫选精矿和精选尾矿合并返回浮选粗选流程；若一次浮选精选得到的精选精矿中铁的品位不低于50%，则精选精矿为赤铁矿精矿；若一次浮选精选得到的精选精矿中铁的品位低于50%，则增加n次浮选精选至第n次浮选精选得到的n次精选精矿中铁的品位不低于50%，则第n次精选精矿为赤铁矿精矿；其中浮选粗选的条件为：矿浆ph值5~7，脂肪酸钠用量300~500g/t，硅酸钠用量200~300g/t，六偏磷酸钠用量150g/t，起泡剂40g/t，浮选时间为3~5min；浮选扫选条件为：矿浆ph值5~7，浮选时间2min，药剂脂肪酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、起泡剂的用量均为浮选粗选中药剂用量的一半；浮选精选条件：矿浆ph值5，硅酸钠100g/t，浮选时间3min；

所述步骤（5）中摇床重选为一次摇床粗选得到摇床粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行摇床再选得到摇床再选精矿和再选尾矿，粗选尾矿进行摇床复选得到摇床复选精矿和浮选尾矿，摇床再选精矿和复选精矿合并得到摇床精选精矿，摇床再选尾矿和复选尾矿合并得摇床尾矿，若摇床精选精矿中铁的品位不低于50%，则摇床精选精矿为赤铁矿精矿；若摇床精选精矿中铁的品位低于50%，则增加n次摇床再选和n次摇床复选至第n次摇床精选精矿中铁的品位不低于50%，则第n次摇床精选精矿为赤铁矿精矿。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中脉动高梯度磁选与离心高梯度磁选工艺结合，大量脉石矿物的抛尾后进行离心高梯度磁选分选，可实现赤铁矿的高效、高精度分选，极大减少后续精选的处理矿量，有效减少分选成本；

（2）本发明中脉动高梯度磁选与离心高梯度磁选工艺结合，可分选普通磁选、浮选及重选难以除去的磁性较强、可浮性较差的磁黄铁矿，降低精矿硫含量；

（3）针对硫含量较高且硫主要以磁黄铁矿形式存在的赤铁矿原矿或粗精矿，本发明方法可有效实现赤铁矿中有害元素硫的去除，得到铁品位不低于50%的赤铁矿精矿；

（4）本发明方法，既可有效实现硫去除，也能保证铁回收率。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为实施例1的工艺流程图；

图3为对比例1的工艺流程图；

图4为实施例2的工艺流程图；

图5为对比例2的工艺流程图；

图6为实施例3的工艺流程图；

图7为对比例3的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1：本实施例的高硫低品位赤铁矿，fe品位19.52%，铁主要以赤铁矿形式存在，赤铁矿中铁分布率为78.27%；该矿石中有害元素s含量1.96%，严重超标，s主要以黄铁矿形式赋存，部分以磁黄铁矿赋存；脉石矿物主要为石英、白云石和方解石等。若采用传统工艺流程进行选别，很难将s降到合格要求，且在除硫过程中对铁回收率影响较大;

如图1和2所示，一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，具体步骤如下：

（1）将高硫赤铁矿原矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占76%得到细粒级赤铁矿；

（2）将步骤（1）的细粒级赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选得到赤铁矿粗精矿ⅰ和脉动磁选尾矿；其中脉动高梯度磁选条件为：磁场强度0.8t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；脉动高梯度磁选粗选可抛弃大量脉石矿物；

（3）将赤铁矿粗精矿ⅰ进行离心高梯度磁选得到离心高梯度磁选精矿和离心精选尾矿；其中离心高梯度磁选条件：磁场强度0.5t，3mm磁介质，离心强度4g；离心高梯度磁选精矿的铁品位为41.53%，离心高梯度磁选精矿中粒度-0.074mm为69.25%；

（4）将离心高梯度磁选精矿进行摇床重选得到赤铁矿精矿和摇床重选尾矿，摇床重选尾矿、步骤（4）的离心精选尾矿与步骤（2）的脉动磁选尾矿合并得到尾矿；

摇床重选为一次摇床粗选得到摇床粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行摇床再选得到摇床再选精矿和再选尾矿，粗选尾矿进行摇床复选得到摇床复选精矿和浮选尾矿，摇床再选精矿和复选精矿合并得到摇床精选精矿，摇床再选尾矿和复选尾矿合并得摇床尾矿；摇床精选精矿中铁的品位为55.72%，摇床精选精矿为赤铁矿精矿；

本实施例赤铁矿精矿的产率为27.88%，赤铁矿精矿的fe品位为55.72%，赤铁矿精矿铁回收率为79.57%，有害元素s含量降低至0.13%（见表1）。

对比例1：本对比例的矿物研究对象与实施例1相同；如图3所示，针对该矿样，采用传统分选工艺进行选别，具体步骤如下：

（1）将原矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占76%，得到细粒级赤铁矿矿样；

（2）将分级后的赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选，抛弃大量脉石矿物得到赤铁矿粗精矿；脉动高梯度粗选条件为：磁场强度0.8t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；

（3）将赤铁矿粗精矿进行脉动高梯度磁选精选得到脉动高梯度精选精矿和脉动高梯度精选尾矿；高梯度精选条件：磁场强度0.6t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；脉动高梯度精选精矿的铁品位为32.45%，脉动高梯度精选精矿中粒度-0.074mm为71.51%；

（4）将脉动高梯度磁选精选精矿采用摇床重选工艺进行精选得到赤铁矿精矿和摇床重选尾矿；摇床精选流程为：一次摇床粗选得到摇床粗选精矿和粗选尾矿，摇床粗选精矿进行摇床再选得到摇床再选精矿和再选尾矿，粗选尾矿进行摇床复选得摇床复选精矿和复选尾矿，将摇床再选精矿和复选精矿合并得摇床精选精矿，摇床再选尾矿和复选尾矿合并得摇床尾矿；摇床精选精矿中铁的品位为52.34%，摇床精选精矿为赤铁矿精矿；

本对比例的赤铁矿精矿的产率为23.06%，赤铁矿精矿的fe品位为52.34%，赤铁矿精矿铁回收率为61.84%，有害元素s含量降低至0.79%（见表1）；

表1

从表1可以看出，与传统工艺（对比例1）相比较，实施例1将fe品位提高了3.48%，铁回收率提高了17.73%，将s含量降低至0.13%，降低了0.66%，由此实施例1的方法优于传统分选方法。

实施例2：本实施例高硫赤铁矿粗精矿由生产现场脉动高梯度磁选所得；高硫赤铁矿粗精矿中fe品位41.85%，有害元素s含量0.57%，s主要以黄铁矿和磁黄铁矿形式存在；脉石矿物主要为石英；

如图1和4所示，一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，具体步骤如下：

（1）将高硫赤铁矿的粗精矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占80%得到细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ；

（2）将步骤（1）的细粒级赤铁矿粗精矿ⅱ进行离心高梯度磁选精选得到离心高梯度磁选精矿和离心精选尾矿；其中离心高梯度磁选条件：磁场强度0.6t，3mm磁介质，离心强度6g；离心高梯度磁选精矿的铁品位为52.68%；离心高梯度磁选精矿即为赤铁矿精矿；

本实施例赤铁矿精矿的产率为68.77%，赤铁矿精矿的fe品位为52.34%，赤铁矿精矿铁回收率为86.57%，有害元素s含量降低至0.085%（见表2）。

对比例2：本对比例的矿物研究对象与实施例2相同；如图5所示，本对比例采用传统的脉动高梯度磁选-浮选工艺技术进行选别，具体步骤如下：

（1）将高硫赤铁矿的粗精矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占80%得到细粒级赤铁矿粗精矿矿样；

（2）将步骤（1）的细粒级赤铁矿粗精矿矿样进行脉动高梯度磁选分选，得到脉动高梯度磁选精矿；脉动高梯度磁选条件为：磁场强度0.9t，3mm磁介质，脉动冲次200r/min，脉动冲程6mm；

（3）将脉动高梯度磁选精矿进行脉动高梯度磁选精选，进一步提高精矿铁品位；脉动高梯度磁选精选条件：磁场强度0.7t，3mm磁介质，脉动冲次200r/min，脉动冲程6mm；

（4）将脉动高梯度磁选精选精矿采用一次浮选工艺流程进行除硫作业，以降低精矿s含量；浮选条件为：加h2so4调ph至6.5，添加乙黄药80g/t，添加二号油40g/t，浮选3min；

本对比例的赤铁矿精矿的产率为59.19%，赤铁矿精矿的fe品位为51.96%，赤铁矿精矿铁回收率为73.49%，有害元素s含量降低至0.21%（见表2）；

表2

从表2可以看出，与传统工艺（对比例2）相比较，实施例2将fe品位提高了0.72%，铁回收率提高了13.08%，将s含量降低至0.085%，降低了0.125%；采用本实施例的方法，可以在同一作业完成除硫和提铁富集目的，由此实施例2的方法优于传统分选方法。

实施例3：本实施例细粒高硫高品位赤铁矿，fe品位31.86%，铁主要以赤铁矿形式存在，赤铁矿中铁分布率为75.34%；该矿石中有害元素s含量1.12%，含量超标，硫主要以黄铁矿和磁黄铁矿形式赋存；脉石矿物比较简单，主要为石英和白云石；

如图1和6所示，一种高硫赤铁矿的选铁除硫富集方法，具体步骤如下：

（1）将高硫赤铁矿原矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占85%得到细粒级赤铁矿；

（2）将步骤（1）的细粒级赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选得到赤铁矿粗精矿ⅰ和脉动磁选尾矿；其中脉动高梯度磁选条件为：磁场强度1.0t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；脉动高梯度磁选粗选可抛弃大量脉石矿物；

（3）将赤铁矿粗精矿ⅰ进行离心高梯度磁选得到离心高梯度磁选精矿和离心精选尾矿；其中离心高梯度磁选条件：磁场强度0.7t，3mm磁介质，离心强度5g；离心高梯度磁选精矿的铁品位为45.86%，离心高梯度磁选精矿中粒度-0.074mm为81.37%；

（4）将步骤（3）离心高梯度磁选精矿进行浮选精选得到赤铁矿精矿和浮选尾矿，浮选尾矿、步骤（4）的离心精选尾矿与步骤（2）的脉动磁选尾矿合并得到尾矿；其中浮选精选采用“一粗一扫一精”浮选工艺进行精选：一次浮选粗选得到浮选粗精矿和粗选尾矿，粗选尾矿进行浮选扫选得扫选精矿中矿和扫选尾矿，浮选粗精矿进行浮选精选得精选精矿和精选尾矿，扫选精矿和精选尾矿合并返回浮选粗选流程；精选精矿中铁的品位为57.68%，精选精矿即为赤铁矿精矿；浮选粗选条件为：硫酸调ph至7，脂肪酸钠500g/t，硅酸钠300g/t，六偏磷酸钠150g/t，二号油40g/t，浮选时间5min；浮选扫选条件为：硫酸调ph至8，脂肪酸钠250g/t，硅酸钠150g/t，六偏磷酸钠75g/t，二号油20g/t，浮选时间2min；浮选精选条件：硫酸调ph至5，硅酸钠100g/t，浮选时间3min；

本实施例的赤铁矿精矿的产率为45.09%，赤铁矿精矿的fe品位为57.68%，赤铁矿精矿铁回收率为81.64%，有害元素s含量降低至0.12%（见表3）。

对比例3：本对比例的矿物研究对象与实施例3相同；

如图7所示，本对比例采用传统脉动高梯度磁选-浮选工艺进行选别，具体步骤如下：

（1）将原矿进行破碎、筛分、磨矿、分级至-0.074mm占85%，得到细粒级赤铁矿矿样；

（2）将分级后的赤铁矿进行脉动高梯度磁选粗选，抛弃大量脉石矿物并获得赤铁矿粗精矿；脉动高梯度磁选条件为：磁场强度1.0t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；

（3）将赤铁矿矿粗精矿，经脉动高梯度进一步精选，得到品位更高的脉动高梯度精选精矿；脉动高梯度磁选精选条件为：磁场强度0.7t，3mm磁介质，脉动冲次180r/min，脉动冲程6mm；

（4）将脉动高梯度磁选精选精矿采用“一粗一扫二精”浮选工艺进行精选，得到铁品位达标的赤铁矿浮选精矿：浮选粗选获得浮选粗精矿和粗选尾矿，粗选尾矿进行浮选扫选得扫选精矿和扫选尾矿，浮选粗精矿进行二次浮选精选得到铁品位达标的赤铁矿精矿和精选尾矿，扫选精矿和精选尾矿依次返回至前一个浮选作业流程；浮选粗选条件为：硫酸调ph至8，脂肪酸钠300g/t，硅酸钠200g/t，六偏磷酸钠150g/t，二号油40g/t，浮选时间5min；浮选扫选条件为：硫酸调ph至8，脂肪酸钠150g/t，硅酸钠100g/t，六偏磷酸钠75g/t，二号油20g/t，浮选时间2min；浮选精选条件：硫酸调ph至5，硅酸钠100g/t，浮选时间3min；

（5）将浮选精矿采用浮选工艺进行脱硫作业，得到赤铁矿精矿；浮选条件为：加h2so4调ph至6.5，添加乙黄药80g/t，添加二号油40g/t，浮选3min；

本对比例的赤铁矿精矿的产率为41.26%，赤铁矿精矿的fe品位为54.72%，赤铁矿精矿铁回收率为70.86%，有害元素s含量降低至0.23%（见表3）；

表3

从表3可以看出，与传统工艺（对比例3）相比较，实施例3将fe品位提高了0.72%，铁回收率提高了13.08%，将s含量降低至0.085%，降低了0.125%，由此实施例3的方法优于传统分选方法。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。