维普资讯 http://www.cqvip.com 第１５卷第３期 中 国 矿 业 Ｖｏｌ＿ｌ５，Ｎｏ．３ ２００６年３月 ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｍａｒｃｈ ２００６ 硫铁矿烧渣回收铁的研究 梁晓平 苏成德 （河北理工大学资源与环境学院・唐山０６３００９） 摘要：为了综合利用硫铁矿烧渣，通过试验研究确定回收铁的工艺为磁化焙烧一一磁选流程，所 生产的铁精矿产率为６０％，品位为６１．１０％，回收率为７５．２９％，其含硫为０．３５％，符合工业高炉炼铁 的标准。 关键词：硫铁矿烧渣磁化焙烧磁选铁精矿 中圈分类号：ＴＤ３５３．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－－４０５１（２００６）０３－－００４１－－０２ ＳＴＵＤＹ ｏＮ ＲＥＣｏＶＥＲＹ ｏＦ ＩＲｏＮ ＦＲｏＭ ＰＹＲＩＴＥ ＣＩＮＤＥＲ Ｌｉａｎｇ Ｘｉａｏｐｉｎｇ Ｓｕ Ｃｈｅｎｇｄｅ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｈｅｂｅｉ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ・Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３００９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｒｅｕｓｉｎｇ ｐｙｒｉｔｅ ｃｉｎｄｅｒ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｒｏｎ ｗａｓ ａｓｃｅｒｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｅｘ— ｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｗａｓ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｏａｓｔｉｎｇ—ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｒｅｓｓｉｎｇ．Ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｉｓ ６０ ，ｇｒａｄｅ ｉｓ ６１．１Ｏ％，ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｓ ７５．ｚ９％，ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒ ｉｓ ０．３５％，ａｃｃｏｒｄ ｗｉｔｈ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｙｒｉｔｅ ｃｉｎｄｅｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｏａｓｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ 引 言 结构严重影响选别精矿品位的提高 ］。我国硫铁矿 硫铁矿烧渣（又称硫酸渣）是生产硫酸时焙烧 烧渣的利用率还较低，开展烧渣综合利用研究，从 硫铁矿产生的废渣。烧渣一般采用堆填处置，占用 中提取有价金属，使其变废为宝，对提高企业效 土地，对堆存地周围土壤、水体和大气均产生严重 益，防止环境污染，有很大的经济意义和现实意 污染。而烧渣中含有铁２Ｏ ～６Ｏ ，少量铜、锌 义。为此，本试验以某磷化工企业的硫铁矿烧渣为 和微量金、银等有价值元素，它是一种二次资源。 原料，进行了回收铁的工艺研究。 由于硫铁矿烧渣是硫铁矿在９００℃左右焙烧后的产 １硫铁矿烧渣的物质组成 物，已不再是天然矿物，其物化性质有了很大改 烧渣中的金属矿物主要有赤铁矿、其次为磁铁 变。而且不同产地的硫酸渣，其矿物组成、物化性 矿，此外还有少量或微量的褐铁矿、磁黄铁矿、硫 质也不相同［１ ］。烧渣中磁铁矿和赤铁矿与脉石之 铜矿和赤铜矿。非金属矿物主要为石英、长石，其 间多以连生体形式存在，磁铁矿、赤铁矿呈浸染 次为硅酸盐矿物、少量或微量的白云母、粘土矿物 状、蜂窝状被细小的脉石充填以及磁铁矿、赤铁矿 和硅酸盐。 呈皮壳状包裹着脉石，烧渣中矿物这种复杂的连生 化学多元素分析见表１，粒度组成见表２。 衰１化学多元素分析结果 衰２ 粒度组成 ２试验研究 网目 ＋８Ｏ一８Ｏ＋１４０—１４０＋２００—２００＋３２Ｏ 一３２０ ２．１常规选矿方法回收铁的研究 含量（ ）３．８ １３．４ ２１．６ １５．０ ４６．２ 通过对硫铁矿烧渣进行重选、浮选、磁选条件 试验的研究，均未能获得指标合格的铁精矿，其选 收稿日期：２００６—０１—０５ 别流程见图１～３。 作者简介：粱晓平（１９７７一） 女河北新乐人河北理工大学资 源与环境学院硕士生 以上各选别流程的试验结果均列入表３中。 维普资讯 http://www.cqvip.com ４２ 原矿 中国矿业 第１５卷 硫铁矿烧渣是硫铁矿在９００℃左右焙烧后的产 物，已不再是天然矿物，其物化性质有了很大改 变。烧渣中铁矿物密度较天然铁矿物密度低，铁矿 物多呈蜂窝状结构，其与脉石矿物的密度差较小， 精 中 尾１ 尾２ 使重选工艺分选效果很差。应用阳离子反浮选工艺 虽可以取得一定的分选效果，但被铁矿物呈皮壳状 包裹着的脉石很难上浮，仍不能获得理想的分选指 标。采用磁选工艺提取磁铁矿时，由于烧渣中磁铁 图１置选试验流程 原矿 注 矿的疏松结构使之形成强烈的磁团聚，使脉石夹杂 现象严重，大量脉石进入磁选精矿中。 ２．２磁化焙烧——磁选 从硫铁矿烧渣多元素分析可知，烧渣中弱磁性 量一 精 尾 图２浮选试验流程 原矿 图３磁选试验流程 寝３重、浮、磁选试验结果 铁占有很大的比例，直接磁选难以获得高品位铁精 粉。将硫铁矿烧渣在马弗炉内加热至一定温度并与 还原剂作用，使渣中弱磁性Ｆｅ ０。转变成磁性较 强的Ｆｅ。０ ，然后磁选可得到高品位铁精矿，还原 剂一般选用焦炭粉或煤，焦炭粉还原速度较慢，但 带入杂质少，煤还原速度较快，但硫含量较高。磁 化焙烧的反应过程如下： ３Ｆｅ２Ｏ３＋Ｃ一２Ｆｅ３Ｏ４＋ＣＯ ３Ｆｅ２Ｏ３＋ＣＯ＝２Ｆｅ３Ｏ４＋ＣＯ２ 磁化焙烧一磁选工艺流程见图４。 焙烧矿 精 尾 圈４磁化焙烧一磁选试验流程 试验结果见表４。 表４磁化焙烧一磁选试验结果 －２００目含量（ｏＡ）产物名称产率（ ）品位（ ）回收率（ ） 经化验铁精矿中含硫为０．３５ 。 由表４可以看出，硫铁矿烧渣经马弗炉磁化焙 烧一球磨一磁选工艺处理得到的精矿和尾矿具有如下 特点： 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 梁晓平等：硫铁矿烧渣回收铁的研究 （１）尽管进行了二次磁选，精矿品位也只能达 ６Ｏ ，Ｓ＜０．５％，使硫铁矿烧渣成为符合炼铁要 到６１．１Ｏ ９／６，而尾矿含铁高达３Ｏ．Ｏ８ ，金属回收 求的铁精矿。尾矿含铁偏高可作为水泥添加剂应 率只有７５．２９ ９／６。这是因为硫铁矿烧渣中含铁矿物 用。 与脉石矿物相互包裹、连生严重，使铁氧化物与脉 ３结论 石难以分离。另外，铁氧化物晶体中浸染较多的其 常规的选矿方法难以获得质量合格的铁精矿， 他元素，使铁氧化物含铁量降低，一般比理论值低 将硫铁矿烧渣进行磁化焙烧——球磨——磁选选 ４ 一５ 。这也是影响精矿和尾矿品位的因素之一。 别，可以获得产率为６Ｏ ，品位为６１．１Ｏ ，回收 （２）精矿中Ｓ含量不高，这是由于硫铁矿烧 率为７５．２９ 的铁精矿，其含硫为０．３５ ，符合工 渣中可溶性硫化物含量较高，经过湿磨和湿选，大 业高炉炼铁的标准。 ＿ 部分硫溶于水中而脱除。 参考文献 （３）硫铁矿烧渣经过磁化焙烧一球磨一磁选工艺 （１］ 王雪松，任允美．苏州硫酸渣中铁矿物特性及对选矿指标的 处理后不仅提高了含铁品位，同时还改变了铁的赋 影响ＥＪ］．华东冶金学院学报，１９９７（２）：９０－－９４． 存状态，使变成，球磨破坏了颗粒表面玻璃层 ［２］ 张景智等．用铜砬硫酸渣生产铁精矿的研究『Ｊ］．矿产综合 利用，１９９８（６） １０—１５． 质，解决了矿物颗粒表面渣化和含铁矿物及脉石间 ［３］ 张德海．黄铁矿烧渣工艺矿物学研究［Ｊ］．黄金科学技术， 的包裹、连生问题，使含铁矿物与脉石矿物分离， １９９９，７（４—５）１ １Ｏ２—１０５． 提高磁选效果。磁选主要是提高品位使ＴＦｅ＞ 电 七七七 七七七七 七 七七 （上接第４０页） 裂缝。试验表明，采用聚能管预裂爆破，能较好地 每循环预计炮眼数为：１６２个；每循环预计消耗炸 解决综采工作面采用微差预裂爆破的方法，存在作 药量为：９７．２ｋｇ，费用为４２３．８元；每循环预计 业时间较长，影响工作面的出煤时间，产量受影 消耗雷管为：１６２个，费用为２０２．５元｝每循环预 响，难以充分发挥爆破提块等问题。 计消耗ＰＶＣ管为：１１３．４米，每米费用按６元计 试验结果表明，采用聚能管能够比原先爆破方 算，费用为６８０．４元；预计所需增加费用为：１．Ｏ５ 法能提高块率５ ，可为企业取得较好的经济效 元／ｔ。机具及人员费用按每爆破循环４００元计，折 益；同时该技术也是首次应用到综采工作面，丰富 算费用为０．３２元／ｔ；两项合计吨煤费用为１．３７元 了爆破理论。 ＿ ／ｔ。 参考文献 因块煤与末煤差价按８Ｏ元／ｔ计算，则采用聚 王树仁，魏有志．岩石爆破中断裂控制的研究［Ｊ］．中国矿 能管预裂爆破提块可为矿上产生效益为： 业学院学报，１９８５，１４（３）：ｌ１３—１２０． 每吨煤增加效益：５％×８０—４元／ｔ 按全矿 杨永琦．岩巷定向断裂爆破新工艺［Ｊ］．工程爆破，１９９５，１ （２）：３５—３９． 年产量１５０万ｔ计算，可为全矿增加经济效益：（４ 李孝林，庄金钊．定向断裂控制爆破新技术及现场应用［Ｊ］． —１．３７）×１５０＝３９４．５万元／年。 爆破，１９９９，１６（３）；１１—１４． ５ 结语 Ｐａｐａｄｏｐｏｕｌｏｓ Ｇ Ａ．Ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ——Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ 聚能管主要是通过采用聚能药卷控制爆炸能量 ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｕｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｔ．－ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ［Ｍ］． 的释放方向，使之沿着切缝方向优先释放，形成引 Ｌｏｎｄｏｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ ｖｅｒｌａｇ，１９９３；２１１—２２０． 励争．动焦散线法的进一步研究［Ｄ］．北京：北京大学力学 导裂缝，并提供应力场使之具有足够的应变能来维 系，１９８９． 持裂纹以理想的速率传播而叉不至于分叉；在非聚 李清，杨仁树．节理介质中爆炸裂纹扩展的细观行为研究 能方向，由于稀疏波作用及对爆生气体的缓冲作 ［Ｊ］．中国矿业大学学报，２００２，３１（３）；２７１ ２７４． 用，从而抑制了其它方向的裂纹的扩展。聚能管中 高尔新，杨仁树．爆破工程［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版 的聚能药卷主要是巧妙地利用了炸药的动作用和静 社，１９９９；２９１—２９２． 作用，从而在综采工作面中能够取到形成长的分布 ［ ［”
