CN115415042A - 一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，该方法包括以下步骤：⑴磨矿：将含雌黄铁矿的硫铁矿作为原矿进行磨矿；⑵硫分段粗选：矿浆中先加入螯合剂MHA、捕收剂黄药、起泡剂2#油，进行第Ⅰ段浮选，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ；然后加入螯合剂MHA、捕收剂黄药、起泡剂2#油，进行第Ⅱ段浮选，获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ；再加入捕收剂黄药、起泡剂2#油，进行第Ⅲ段浮选，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ；……最后加入捕收剂黄药、起泡剂2#油，进行第N段浮选，获得硫粗精矿N和浮选尾矿N；⑶硫精选；⑷铁磁选；⑸雌黄铁矿的分配。本发明在不影响硫精矿品质的同时，尽可能提高硫、铁回收率高，充分提高了资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法。
背景技术
含雌黄铁矿的硫铁矿，铁主要以雌黄铁矿形式存在，磁铁矿含量很低，是一种难选矿石，原因在于，雌黄铁矿既具有可浮性同时也具有磁性，磁黄铁矿既可通过浮选进入硫精矿中，也可通过雌选进入铁精矿中。因此，含有雌黄铁矿的硫铁矿选矿的难点在于雌黄铁矿在硫铁矿中的分配问题，即雌黄铁矿的走向。如果大量的雌黄铁矿进入硫精矿中，会影响硫精矿的品质；如果大量雌黄铁矿进入铁精矿中，雌黄铁矿较难通过磁选选别干净，造成硫铁回收率低，进而造成资源浪费。
因此，如何将雌黄铁矿在硫精矿与铁精矿中合理分配，并且尽可能提高硫、铁的回收率，是目前选别含雌黄铁矿的硫铁矿的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高资源利用率的雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，包括以下步骤：
⑴磨矿：
将含雌黄铁矿的硫铁矿作为原矿进行磨矿，得到磨矿浓度为50~60%、磨矿细度小于0.074mm含量为60~65%的矿浆；
⑵硫分段粗选：
调节矿浆浓度为35~50%，按所述原矿矿石的干矿重量计，先加入螯合剂MHA 50~100g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油50~60g/t，进行第Ⅰ段浮选，浮选时间为3min，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ；然后加入螯合剂MHA 50~80g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油30~40g/t，进行第Ⅱ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ；再加入捕收剂黄药30~50g/t、起泡剂2#油20~30g/t，进行第Ⅲ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ；……最后加入捕收剂黄药20~30g/t、起泡剂2#油10~20g/t，进行第N段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿N和浮选尾矿N；
⑶硫精选：
调节精矿矿浆浓度为30~40%，将上述硫粗精矿Ⅰ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ……硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+……+硫粗精矿N分别进行精选，分别获得硫精矿Ⅰ、硫精矿Ⅱ、硫精矿Ⅲ……硫精矿N；
⑷铁磁选：
分别将浮选尾矿Ⅰ、浮选尾矿Ⅱ、浮选尾矿Ⅲ……浮选尾矿N，在不同磁场强度下进行磁选，分别获得铁精矿Ⅰ、铁精矿Ⅱ、铁精矿Ⅲ……铁精矿N和磁选尾矿Ⅰ、磁选尾矿Ⅱ、磁选尾矿Ⅲ……磁选尾矿N；
⑸雌黄铁矿的分配：
如果所述步骤⑶中第X次硫粗选时，通过精选获得的硫精矿X品位在40%以上，则确定硫粗选浮选时间为（X+2）min；硫粗精矿（X+2）……硫粗精矿N与浮选尾矿合并进行磁选；
如果所述步骤⑷中铁精矿Y品位在50%以上，且浮选尾矿中硫、铁含量较低，则确定硫粗选时间为（X+2）~（Y+2）min，最终通过控制浮选时间来确定雌黄铁矿在硫精矿中的分配量。
所述步骤⑴中含雌黄铁矿的硫铁矿的成分：硫品位为22~26%，全铁品位为30~35%，磁铁矿含量占全铁的6%~8%，雌黄铁矿含量占全铁的15%~17%。
所述步骤⑵中螯合剂MHA是指将重量份的丙醇二酸2~5份、硫酸铜1~3份、两水氯化钯0.1~0.3份于15~30℃螯合反应30~50min制得。
所述步骤⑷中铁磁选的磁场强度为600Oe~1200Oe。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明添加一种新型合成螯合剂MHA，该MHA可有选择地与黄铁矿作用，并使黄铁矿表面发生复分解反应，同时生成活化膜，该活化膜易与捕收剂发生作用而被活化。同时MHA与雌黄铁矿的作用不明显，仅仅有较少部分雌黄铁矿被活化，因此，为雌黄铁矿的分配提供了余地。
2、由于黄铁矿上浮速度快，而雌黄铁矿上浮速度较慢，本发明通过分段浮选，将黄铁矿与雌黄铁矿简单分离，再通过硫精选和浮选尾矿磁选，在满足硫精矿品质和铁精矿品质的前提下，通过控制硫粗选浮选时间来确定磁黄铁矿的分配情况。
3、本发明数据精确，易控制，适应性强，在不影响硫精矿品质的同时，尽可能提高硫、铁回收率高，充分提高了资源利用率。
具体实施方式
一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，包括以下步骤：
⑴磨矿：
将含雌黄铁矿的硫铁矿作为原矿进行磨矿，得到磨矿浓度为50~60%、磨矿细度小于0.074mm含量为60~65%的矿浆。
其中：含雌黄铁矿的硫铁矿的成分：硫品位为22~26%，全铁品位为30~35%，且黄铁矿含量较高，磁铁矿含量较低占全铁的6%~8%，雌黄铁矿含量占全铁的15%~17%。
⑵硫分段粗选：
调节矿浆浓度为35~50%，按原矿矿石的干矿重量计，先加入螯合剂MHA 50~100g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油50~60g/t，进行第Ⅰ段浮选，浮选时间为3min，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ；然后加入螯合剂MHA 50~80g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油30~40g/t，进行第Ⅱ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ；再加入捕收剂黄药30~50g/t、起泡剂2#油20~30g/t，进行第Ⅲ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ；……最后加入捕收剂黄药20~30g/t、起泡剂2#油10~20g/t，进行第N段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿N和浮选尾矿N。
螯合剂MHA是指将重量份的丙醇二酸2~5份、硫酸铜1~3份、两水氯化钯0.1~0.3份于15~30℃螯合反应30~50min制得。
螯合剂只加两次，原因是添加螯合剂的目的是尽量提高黄铁矿的回收率，螯合剂添加两次即可充分活化黄铁矿，同时防止后续再添加螯合剂使一部分易浮的雌黄铁矿上浮而影响硫精矿品质。其它各添加剂用量是进行添加剂用量试验确定的，不可以随意减量。浮选时间是进行了浮选时间试验确定的，一般是间隔1min，第Ⅰ段进行3min是因为前3个1min获得的浮选精矿都是黄铁矿，所以对前3个1min进行合并，后续按照正常的时间间隔1min进行。
⑶硫精选：
调节精矿矿浆浓度为30~40%，将上述硫粗精矿Ⅰ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ……硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+……+硫粗精矿N分别进行精选，分别获得硫精矿Ⅰ、硫精矿Ⅱ、硫精矿Ⅲ……硫精矿N。
精选过程不添加任何药剂。
不同的硫粗精矿分别进行硫精选，获得硫精矿，硫精矿结果明确，可直接通过控制硫粗选浮选时间来确定雌黄铁矿在浮选中的分配量。
⑷铁磁选：
分别将浮选尾矿Ⅰ、浮选尾矿Ⅱ、浮选尾矿Ⅲ……浮选尾矿N，在不同磁场强度下进行磁选，分别获得铁精矿Ⅰ、铁精矿Ⅱ、铁精矿Ⅲ……铁精矿N和磁选尾矿Ⅰ、磁选尾矿Ⅱ、磁选尾矿Ⅲ……磁选尾矿N；铁磁选的磁场强度为600Oe~1200Oe。
对硫分段粗选产出的浮选尾矿进行磁选，获得相应的铁精矿和磁选尾矿，结果明确，可定量控制。
铁精矿品位不高，且含硫较高，这是不可避免的。所以铁精矿需焙烧后销售或与其他高品质精矿配矿后销售。
⑸雌黄铁矿的分配：
如果步骤⑶中第X次硫粗选时，通过精选获得的硫精矿X品位在40%以上，则确定硫粗选浮选时间为（X+2）min；硫粗精矿（X+2）……硫粗精矿N与浮选尾矿合并进行磁选。
如果步骤⑷中铁精矿Y品位在50%以上，且浮选尾矿中硫、铁含量较低，则确定硫粗选时间为（Y+2）min。
全铁中磁性铁包括两部分，分别为磁铁矿和雌黄铁矿，雌黄铁矿占有量为6%~8%，磁黄铁矿占有量为15%~17%，因此Y≥X，最终确定硫粗选时间为（X+2）~（Y+2）min，此时间为分段粗选的总时间。通过控制浮选时间来确定雌黄铁矿在硫精矿中的分配量。
【工作原理】首先进行磨矿，磨矿后矿浆调到适宜浓度，添加螯合剂MHA、捕收剂、起泡剂进行硫分段粗选，获得硫粗精矿和浮选尾矿；硫粗精矿进行精选，获得硫精矿和中矿。浮选尾矿进行磁选获得铁精矿和磁选尾矿。由于雌黄铁矿既可以通过浮选进入硫精矿也可以通过磁选进入铁精矿。添加螯合剂MHA，为雌黄铁矿的分配提供余地。黄铁矿上浮速度快，而雌黄铁矿上浮速度较慢，通过分段浮选，将黄铁矿与雌黄铁矿简单分离，通过硫精选和浮选尾矿磁选，在满足硫精矿品质和铁精矿品质的前提下，通过控制硫粗选浮选时间来确定磁黄铁矿的分配情况。
实施例1
内蒙古某硫铁矿，工艺矿物学研究表明，硫主要以黄铁矿和雌黄铁矿形式存在，铁主要以雌黄铁矿和磁铁矿形式存在，且磁铁矿含量较低。原矿硫品位为23.15%，全铁含量为32.54%，磁铁矿含量占全铁的6.5%，雌黄铁矿含量占全铁的16.5%。
采用一段（Ⅰ段）粗选：磨矿浓度为55%，磨矿细度小于0.074mm含量为62.44%。加入MHA 80 g/t、丁基黄药70 g/t、2#油55g/t，进行第Ⅰ段浮选，浮选时间3min，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ。将硫粗精矿Ⅰ进行两次精选获得硫精矿Ⅰ（硫精矿Ⅰ品位为45.33%）和中矿。浮选尾矿Ⅰ在磁场强度为800 Oe进行磁选，获得铁品位为54.34%，磁选尾矿Ⅰ中硫品位为4.54%，铁品位为15.12%。螯合剂MHA是指将丙醇二酸3 g、硫酸铜2 g、两水氯化钯0.1 g于20℃螯合反应40min制得。
采用两段粗选：先按Ⅰ段粗选方法进行，再加入MHA 60g/t、丁基黄药60g/t、2#油35g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ进行两次精选，获得硫精矿Ⅱ（硫精矿Ⅱ品位为43.75%）和中矿。浮选尾矿Ⅱ在磁场强度为800 Oe进行磁选，获得铁品位为53.67%，磁选尾矿Ⅱ中硫品位为 3.21%，铁品位为12.34%。
采用三段粗选：先按两段粗选方法进行，再加入丁基黄药40g/t、2#油25g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ进行两次精选，获得硫精矿Ⅲ（硫精矿Ⅲ品位为41.25%）和中矿。浮选尾矿Ⅲ在磁场强度为800 Oe进行磁选，获得铁品位为52.41%，磁选尾矿Ⅲ中硫品位为 1.95%，铁品位为10.12%。
采用四段粗选：先按三段粗选方法进行，再加入丁基黄药20g/t、2#油10g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅳ和浮选尾矿Ⅳ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+硫粗精矿Ⅳ进行两次精选，获得硫精矿Ⅳ（硫精矿Ⅳ品位为39.14%）和中矿。浮选尾矿Ⅳ在磁场强度为800 Oe进行磁选，获得铁品位为50.85%，磁选尾矿Ⅳ中硫品位为 1.23%，铁品位为9.65%。
由上述过程可知，采用Ⅰ段粗选时，虽然硫精矿、铁精矿品质均合格，但是磁选尾矿中硫、铁品位较高，因雌黄铁矿分配不合理造成硫、铁回收率较低。采用两段粗选时，虽然硫精矿、铁精矿品质均合格，但是磁选尾矿中硫、铁品位仍然较高，因雌黄铁矿分配不合理造成硫、铁回收率较低。采用三段粗选时，硫精矿、铁精矿品质均合格，且磁选尾矿中硫、铁品位不高，雌黄铁矿分配合理，硫、铁回收率较高。采用四段粗选时，大量的雌黄铁矿进入硫精矿，造成硫精矿品质不合格。
综上所述，适宜的硫粗选时间为5min。
实施例2
甘肃某硫铁矿，雌黄铁矿含量较高，磁铁矿含量较低。原矿硫品位为25.22%，全铁含量为34.25%，磁铁矿含量占全铁的6.8%，雌黄铁矿含量全全铁的16.0%。
采用一段（Ⅰ段）粗选：磨矿浓度为55%，磨矿细度小于0.074mm含量为65%。加入MHA75 g/t、丁基黄药65 g/t、2#油50g/t，进行第Ⅰ段浮选，浮选时间3min，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ。将硫粗精矿Ⅰ进行两次精选获得硫精矿Ⅰ（硫精矿Ⅰ品位为44.52%）和中矿。浮选尾矿Ⅰ在磁场强度为1000 Oe进行磁选，获得铁品位为55.23%，磁选尾矿Ⅰ中硫品位为 4.78%，铁品位为15.23%。螯合剂MHA是指将丙醇二酸4 g、硫酸铜3 g、两水氯化钯0.2 g于30℃螯合反应50min制得。
采用两段粗选：先按Ⅰ段粗选方法进行，再加入MHA 60g/t、丁基黄药65g/t、2#油40g/t，浮选时间1min获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ进行两次精选，获得硫精矿Ⅱ（硫精矿Ⅱ品位为43.67%）和中矿。浮选尾矿Ⅱ在磁场强度为1000 Oe进行磁选，获得铁品位为54.52%，磁选尾矿Ⅱ中硫品位为3.76%，铁品位为13.65%。
采用三段粗选：先按两段粗选方法进行，再加入丁基黄药35g/t、2#油20g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ进行两次精选，获得硫精矿Ⅲ（硫精矿Ⅲ品位为42.64%）和中矿。浮选尾矿Ⅲ在磁场强度为1000 Oe进行磁选，获得铁品位为53.21%，磁选尾矿Ⅲ中硫品位为2.68%，铁品位为11.23%。
采用四段粗选：先按三段粗选方法进行，再加入丁基黄药20g/t、2#油10g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅳ和浮选尾矿Ⅳ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+硫粗精矿Ⅳ进行两次精选，获得硫精矿Ⅳ（硫精矿Ⅳ品位为41.38%）和中矿。浮选尾矿Ⅳ在磁场强度为1000 Oe进行磁选，获得铁品位为51.98%，磁选尾矿Ⅳ中硫品位为 1.67%，铁品位为10.27%。
采用五段粗选：先按四段粗选方法进行，再加入丁基黄药10g/t、2#油10g/t，浮选时间1min，获得硫粗精矿Ⅴ和浮选尾矿Ⅴ。将硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+硫粗精矿Ⅳ+硫粗精矿Ⅴ进行两次精选，获得硫精矿Ⅴ（硫精矿Ⅴ品位为38.95%）和中矿。浮选尾矿Ⅴ在磁场强度为1000 Oe进行磁选，获得铁品位为48.63%，磁选尾矿Ⅴ中硫品位为 1.21%，铁品位为9.44%。
由上述过程可知，采用一~三段粗选时，虽然硫精矿、铁精矿品质均合格，但是磁选尾矿中硫、铁品位较高，硫、铁回收率较低。采用四段粗选时，硫精矿、铁精矿品质均合格，且磁选尾矿中硫、铁品位不高，硫、铁回收率较高。采用五段粗选时，大量的雌黄铁矿进入硫精矿，造成硫精矿品质不合格，铁的给矿品位过低，造成铁精矿品位也不合格。
综上所述，适宜的硫粗选时间为6min。
Claims (4)
1.一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，包括以下步骤：
⑴磨矿：
将含雌黄铁矿的硫铁矿作为原矿进行磨矿，得到磨矿浓度为50~60%、磨矿细度小于0.074mm含量为60~65%的矿浆；
⑵硫分段粗选：
调节矿浆浓度为35~50%，按所述原矿矿石的干矿重量计，先加入螯合剂MHA 50~100g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油50~60g/t，进行第Ⅰ段浮选，浮选时间为3min，获得硫粗精矿Ⅰ和浮选尾矿Ⅰ；然后加入螯合剂MHA 50~80g/t、捕收剂黄药60~80g/t、起泡剂2#油30~40g/t，进行第Ⅱ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅱ和浮选尾矿Ⅱ；再加入捕收剂黄药30~50g/t、起泡剂2#油20~30g/t，进行第Ⅲ段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿Ⅲ和浮选尾矿Ⅲ；……最后加入捕收剂黄药20~30g/t、起泡剂2#油10~20g/t，进行第N段浮选，浮选时间为1min，获得硫粗精矿N和浮选尾矿N；
⑶硫精选：
调节精矿矿浆浓度为30~40%，将上述硫粗精矿Ⅰ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ、硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ……硫粗精矿Ⅰ+硫粗精矿Ⅱ+硫粗精矿Ⅲ+……+硫粗精矿N分别进行精选，分别获得硫精矿Ⅰ、硫精矿Ⅱ、硫精矿Ⅲ……硫精矿N；
⑷铁磁选：
分别将浮选尾矿Ⅰ、浮选尾矿Ⅱ、浮选尾矿Ⅲ……浮选尾矿N，在不同磁场强度下进行磁选，分别获得铁精矿Ⅰ、铁精矿Ⅱ、铁精矿Ⅲ……铁精矿N和磁选尾矿Ⅰ、磁选尾矿Ⅱ、磁选尾矿Ⅲ……磁选尾矿N；
⑸雌黄铁矿的分配：
如果所述步骤⑶中第X次硫粗选时，通过精选获得的硫精矿X品位在40%以上，则确定硫粗选浮选时间为（X+2）min；硫粗精矿（X+2）……硫粗精矿N与浮选尾矿合并进行磁选；
如果所述步骤⑷中铁精矿Y品位在50%以上，且浮选尾矿中硫、铁含量较低，则确定硫粗选时间为（X+2）~（Y+2）min，最终通过控制浮选时间来确定雌黄铁矿在硫精矿中的分配量。
2.如权利要求1所述的一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，其特征在于：所述步骤⑴中含雌黄铁矿的硫铁矿的成分：硫品位为22~26%，全铁品位为30~35%，磁铁矿含量占全铁的6%~8%，雌黄铁矿含量占全铁的15%~17%。
3.如权利要求1所述的一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，其特征在于：所述步骤⑵中螯合剂MHA是指将重量份的丙醇二酸2~5份、硫酸铜1~3份、两水氯化钯0.1~0.3份于15~30℃螯合反应30~50min制得。
4.如权利要求1所述的一种雌黄铁矿在硫铁矿选矿过程中的定量平衡分配方法，其特征在于：所述步骤⑷中铁磁选的磁场强度为600Oe~1200Oe。
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