一种制备高纯硫精矿的正反浮选工艺

摘要

一种制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，属于矿物加工技术领域，按以下步骤进行：（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度；（2）磨好的矿浆加入活化剂、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；（3）正浮选作业经过一次粗选，一至两次扫选，三至五次精选得到粗硫精矿；（4）粗硫精矿加入pH调整剂、强氧化剂给入再磨作业，磨至；（5）磨好的矿浆加入阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；（6）反浮选作业经过一次粗选，两至三次精选，一至两次扫选，最终得到合格的高纯硫精矿。本发明得到的最终的硫精矿品位高，精矿易于过滤，易于实现工业化。

说明书

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种制备高纯硫精矿的正反浮选工艺。

背景技术

硫精矿是重要的化工原料之一，主要用来制造硫酸和硫磺，制酸产生的废渣由于含铁量低于60%，无法满足炼铁要求，只能作为废弃物堆存，既造成了资源的浪费又严重污染了环境，如果将硫精矿硫品位提高至48%以上，得到高品位的硫精矿，则废渣既用来炼铁、炼钢，也可以开发铁红、铁氧体磁性材料、液体聚合硫酸铁等材料，最终实现硫、铁资源的共同利用。

硫精矿品位难以提高主要是精矿中混入少部分硅酸盐矿物，如果硫精矿中SiO₂含量过高，在炼铁过程中，会生成硅酸铁废渣，造成了铁元素的损失，另外，如果硫精矿中SiO₂含量过高，将无法生产铁养体等磁性材料。这部分硅酸主要为可浮性很好的云母类及碳质包裹体的矿物以及少量被金属离子活化的石英脉石矿物。

目前，制备高纯硫精矿的工艺主要为预先除杂—硫精矿正浮选工艺，预先除杂选用煤油和2#油作为捕收剂，预先脱除碳质包裹体类的矿物，在酸性条件下，选用黄药和2#油作为捕收剂，正浮选硫精矿。由于硫铁矿的可浮性很好，轻微氧化的话，硫铁矿的表面会产生元素硫，提高硫铁矿矿物的可浮性，在预先除杂的过程中，会有一部分可浮性很好的硫铁矿混入除杂的尾矿中，造成了硫铁矿的损失，另外，比如像被金属离子活化的石英和包裹体含碳质较少的矿物等脉石矿物无法在预先除杂的过程中除去，随着硫精矿正浮选混入最终精矿中，导致了硫精矿品位降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中由于硫精矿混入碳质包裹体等易浮脉石矿石，造成硫精矿品位较低的难题，提供一种新的工艺设计合理、操作简便的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，其特点是，该工艺包括以下步骤：

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度；

（2）磨好的矿浆加入适量的活化剂、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，一至两次扫选，三至五次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入适量的pH调整剂、强氧化剂给入再磨作业；

（5）磨好的矿浆加入适量的阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，两至三次精选，一至两次扫选，扫选作业和精选作

业的中矿逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（1）中：所述的磨矿细度至-200目含量达到51%-75%。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（4）中：再磨作业磨至-200目含量达到80%-98%，完全使有用矿物和脉石矿物单体解离。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（4）中：再磨作业中所加入的pH调整剂选自水玻璃、NaCO₃、NaOH或者石灰；所述的强氧化剂选自Na₂S₂O₃、（NH₄）S₂O₈、NaClO或者CK。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（5）中：所述的阳离子捕收剂选自C_12-18伯胺盐酸盐、伯胺醋酸盐、酰胺醋酸盐或醚胺醋酸盐。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（2）中：所述的正浮选活化剂为硫酸或者硫酸铜，抑制剂为水玻璃。

本发明所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，进一步优选的技术方案是：所述的硫铁矿原矿主要成分按重量百分比含Fe 15.0~26.0%，S 14.0~27.0%，SiO₂ 24.0~30.0%，C 3.0~7.0%，和少量其他矿物。

本发明工艺采用先预先正浮选富集粗硫精矿，抛掉一部分结晶粒度较粗的脉石矿石，再通过粗精矿再磨，实现黄铁矿和脉石矿石的完全单体解离，抑制剂选用Na₂S₂O₃、（NH₄）S₂O₈、NaClO、CK等氧化类药剂，直接添加在磨机中，在弱碱性环境中，使用阳离子捕收剂反浮选脱除大量的碳质包裹体和少量被活化的脉石矿石。

预先正浮选富集粗精矿是在酸性条件下，使用硫酸作为活化剂，或者在弱碱性条件下，使用Na₂CO₃作为pH调整剂，硫酸铜作为活化剂，水玻璃作为硅酸盐抑制剂，黄药类药剂作为捕收剂，得到的粗硫精矿经过再磨，在磨矿过程中通过添加碳酸钠和强氧化类药剂，深度氧化硫铁矿矿物表面，使硫铁矿经磨矿产生的新鲜表面被氧化为Fe（OH₃），硫铁矿的可浮性大大降低，接下来通过阳离子反浮选，除去大量碳质包裹体脉石矿物和被金属离子活化的石英脉石，本发明得到的最终的硫精矿品位高，精矿易于过滤，易于实现工业化。

本发明工艺所获得的硫铁矿精矿品位S 为47.0~50.0%，获得的磷灰石精矿回收率按重量百分比为65.0~80.0%。

本发明工艺不仅对于我国煤系沉积型硫铁矿实现合理开发具有重要的意义，而且对于我国在减少制酸废渣的排放、制酸废渣的综合利用方面具有重要的环境效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明的一种工艺流程图。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1，一种制备高纯硫精矿的正反浮选工艺，该工艺包括以下步骤：

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度；

（2）磨好的矿浆加入适量的活化剂、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，一至两次扫选，三至五次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入适量的pH调整剂、强氧化剂给入再磨作业；

（5）磨好的矿浆加入适量的阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，两至三次精选，一至两次扫选，扫选作业和精选作

业的中矿逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

实施例2，实施例1所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（1）中：所述的磨矿细度至-200目含量达到51%-75%。

实施例3，实施例1所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（1）中：所述的磨矿细度至-200目含量达到60%。

实施例4，实施例1－3任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（4）中：再磨作业磨至-200目含量达到80%-98%，完全使有用矿物和脉石矿物单体解离。

实施例5，实施例1－3任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（4）中：再磨作业磨至-200目含量达到90%，完全使有用矿物和脉石矿物单体解离。

实施例6，实施例1－5任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（4）中：再磨作业中所加入的pH调整剂选自水玻璃、NaCO₃、NaOH或者石灰；所述的强氧化剂选自Na₂S₂O₃、（NH₄）S₂O₈、NaClO或者CK。

实施例7，实施例1－6任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（5）中：所述的阳离子捕收剂选自C_12-18伯胺盐酸盐、伯胺醋酸盐、酰胺醋酸盐或醚胺醋酸盐。

实施例8，实施例1－7任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（2）中：所述的正浮选活化剂为硫酸或者硫酸铜，抑制剂为水玻璃。

实施例9，实施例1－8任何一项所述的制备高纯硫精矿的正反浮选工艺的步骤（1）中：所述的硫铁矿原矿主要成分按重量百分比含Fe 15.0~26.0%，S 14.0~27.0%，SiO₂ 24.0~30.0%，C 3.0~7.0%，和少量其他矿物。

以下是发明人所做的实验，实验所选用的低品级硫铁矿为某地区矿产，有用矿物为硫铁矿，主要脉石矿物为碳质泥岩、高岭土、石英。

实施例10，制备高纯硫精矿的正反浮选工艺实验一：

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度（-200目60%）；

（2）磨好的矿浆加入活化剂浓硫酸、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，两次扫选，三次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入pH调整剂石灰、强氧化剂NaClO给入再磨作

业，磨至（-200目89%）；

（5）磨好的矿浆加入胺类阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，三次精选，一次扫选，扫选作业和精选作业的中矿

逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

上述方法中获得的硫铁矿精矿品位S 为49.5%，上述方法中获得的硫铁矿精矿回收率按重量百分比为78.0%。

实施例10，制备高纯硫精矿的正反浮选工艺实验二：

选用的硫铁矿原矿主要成分按重量百分比含Fe 20.5%，S 20.2.0%，SiO₂ 29.5%，C为6.5%，和少量其他矿物；

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度（-200目71%）；

（2）磨好的矿浆加入pH调整剂NaCO₃、活化剂硫酸铜、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，两次扫选，四次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入pH调整剂NaCO₃、强氧化剂（NH₄）S₂O₈给

入再磨作业，磨至（-200目93%）；

（5）磨好的矿浆加入胺类阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，两次精选，一次扫选，扫选作业和精选作业的中矿

逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

上述方法中获得的硫铁矿精矿品位S 为47.2%，上述方法中获得的硫铁矿精矿回收率按重量百分比为70.0%。

实施例12，制备高纯硫精矿的正反浮选工艺实验三：

选用的硫铁矿原矿主要成分按重量百分比含Fe 22.5%，S 21.5.0%，SiO₂ 27.5%，C为5.2%，和少量其他矿物；

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度（-200目75%）；

（2）磨好的矿浆加入活化剂浓硫酸、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，两次扫选，三次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入pH调整剂NaCO₃、强氧化剂（NH₄）S₂O₈给

入再磨作业，磨至（-200目97%）；

（5）磨好的矿浆加入胺类阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，三次精选，一次扫选，扫选作业和精选作业的中矿

逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

上述方法中获得的硫铁矿精矿品位S 为48.2%，上述方法中获得的硫铁矿精矿回收率按重量百分比为75.0%。

实施例13，制备高纯硫精矿的正反浮选工艺实验四：

选用的硫铁矿原矿主要成分按重量百分比含Fe 25.5%，S 24.9.0%，SiO₂ 27.6%，C为5.8%，和少量其他矿物；

（1）将硫铁矿原矿磨至浮选作业要求的磨矿细度（-200目55%）；

（2）磨好的矿浆加入pH调整剂NaCO₃、活化剂硫酸铜、抑制剂水玻璃、黄药类阴离子捕收剂进行硫精矿正浮选作业；

（3）正浮选作业经过一次粗选，两次扫选，四次精选得到粗硫精矿，扫选作业和精选作业的中矿逐级返回至上一个作业；

（4）正浮选作业得到的粗硫精矿加入pH调整剂石灰、强氧化剂NaClO给入再磨作

业，磨至（-200目92%）；

（5）磨好的矿浆加入胺类阳离子捕收剂进行硫精矿反浮选作业；

（6）反浮选作业经过一次粗选，三次精选，一次扫选，扫选作业和精选作业的中矿

逐级返回至上一个作业；最终得到合格的高纯硫精矿。

上述方法中获得的硫铁矿精矿品位S 为48.6%，上述方法中获得的硫铁矿精矿回收率按重量百分比为72.0%。