權(quán)土生 趙亞妮 劉 斌

（中鋼集團(tuán)山東礦業(yè)有限公司）

一般，對于硫含量高的鐵精粉，首先采用的脫硫方法主要有磁選—浮選聯(lián)合脫硫和焙燒—磁選—浮選聯(lián)合脫硫等［1-3］。蒼山鐵礦自2008 年生產(chǎn)以來，10余年鐵精粉硫含量一直穩(wěn)定在0.20%～0.30%，2019年鐵精粉硫含量突然增高，但高昂的處理成本和嚴(yán)格的環(huán)保形勢使其并不適合使用當(dāng)前的硫處理方法。

為此，蒼山鐵礦針對鐵精粉硫元素的來源，從原礦性質(zhì)、選礦工藝、膠凝材料和水循環(huán)、鐵精粉品位的相關(guān)性等方面進(jìn)行了研究。同時，針對磁黃鐵礦相對磁性礦比重大、磁性弱的特點，在降低磁場強(qiáng)度的條件下，進(jìn)行了高硫鐵精粉磁選管再選試驗，以期得到滿意的試驗結(jié)果［4-9］。

1 礦石性質(zhì)

蒼山鐵礦中的礦石礦物主要為磁鐵礦，主要金屬礦物有假象赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及黃銅礦，非金屬礦物主要有石英、角閃石、鐵閃石、透閃石、陽起石，以及少量綠簾石、綠泥石、石榴子石、方解石、磷灰石等［10-11］。

磁鐵礦含量35%～45%，一般為他形粒狀，個別顆粒呈半自形粒狀，顆粒一般細(xì)小，大者約1.0 mm，小者-0.1 mm，一般多為0.015～0.073 mm，部分磁鐵礦顆粒具有壓扁拉長的現(xiàn)象，呈條紋或條帶狀分布，一般寬1～3 mm，少量條帶寬5 mm，極少數(shù)磁鐵礦被黃鐵礦、白鐵礦交代。赤鐵礦含量3%～5%，反光鏡下呈灰白色，呈針狀葉片狀分布于磁鐵礦中，為交代磁鐵礦而成，局部呈磁鐵礦假象。原礦化學(xué)多元素及鐵物相分析結(jié)果見表1、表2。

2 選礦工藝

蒼山鐵礦破碎流程為三段一閉路加干選，選礦流程為階段磨礦、階段選別加濕式預(yù)選工藝，磨選系統(tǒng)工藝流程見圖1。

3 充填加入膠凝材料膠固粉和水循環(huán)

充填工藝對于鐵精粉的影響主要是水循環(huán)。選礦用水主要為充填井下回水，充填使用的膠凝材料膠固粉內(nèi)含有的石膏硫含量較高。為此，2 種膠固粉分別各采樣3 件，對應(yīng)井下充填回水采樣6 件，測定不同膠固粉和對應(yīng)的回水中的硫含量，結(jié)果見表3、表4。

由表3、表4可知，膠固粉硫含量高的充填回水硫含量也相應(yīng)較高。為此，針對約0.3 mg/L 硫含量的回水，通過生產(chǎn)對比測定，顯示回水對鐵精粉的硫含量沒有影響。

2020 年8 月19 日選礦用水改用新水，所得指標(biāo)與之前基本相同。為此，將使用新水和充填回水指標(biāo)進(jìn)行對比（表5），結(jié)果表明，使用井下充填回水并不會使鐵精粉含硫量增大。

4 鐵精粉中硫含量與品位相關(guān)性分析

銷售中發(fā)現(xiàn)鐵精粉品位和含硫量可能存在相關(guān)關(guān)系，鐵精粉品位與含硫量對比見表6。

由表6 可知，鐵精粉品位在66%以上時，鐵精粉含硫量均超標(biāo)，且出現(xiàn)較高的含硫量，當(dāng)鐵精粉品位為64%～66%時，僅1個礦樣含硫量略超標(biāo)為0.38%，當(dāng)鐵精粉品位為63%～64%時，僅1 個礦樣含硫量略超標(biāo)為0.36%，且含硫量明顯較低。分析原因可能是與鐵精礦中含磁性硫化物的性質(zhì)有關(guān)，生產(chǎn)中一般的鐵精粉品位較高時，粒度較細(xì)。

5 高硫鐵精粉磁選管試驗

對生產(chǎn)高硫鐵精礦1、高硫鐵精礦2 在磁場強(qiáng)度0.10 T的條件下進(jìn)行磁選管試驗，結(jié)果見表7。

由表7 可知，高硫鐵精粉在試驗室條件下再選后，含硫量分別從0.55%降低至0.53%和0.51%降低至0.47%，分別降低了0.02，0.04 個百分點，但含硫量仍然超標(biāo)，由鐵回收率約83%可知，鐵精粉中的硫主要是磁性硫。

6 礦石中硫含量性質(zhì)分析

通過對影響鐵精粉硫含量因素的測試分析發(fā)現(xiàn)，鐵精粉中硫含量的變化受外界相關(guān)含硫物質(zhì)的影響較小，原礦中總體含硫物質(zhì)對鐵精粉的影響也不大，絕大部分的含硫物質(zhì)進(jìn)入了尾礦。為此，針對原礦中含量較少的具有磁性的磁黃鐵礦進(jìn)行了試驗研究。對4個項目部的出礦盤區(qū)進(jìn)行采樣，測定礦石硫含量，并同時測定對應(yīng)礦石中磁性物質(zhì)的硫含量（表8）。結(jié)果表明，西風(fēng)井盤區(qū)礦體原礦中的磁性物質(zhì)硫含量較高，可能是造成鐵精粉硫品位偏高的原因。

通過對西風(fēng)井進(jìn)行大量采樣，化驗分析西風(fēng)井Ⅱ礦體礦石磁性鐵平均硫含量0.54%，西風(fēng)井Ⅲ礦體礦石磁性鐵平均硫含量0.38%。由此可見，對鐵精礦中硫含量影響較大的為西風(fēng)井Ⅱ礦體礦石。

7 結(jié) 論

（1）通過試驗得出，影響蒼山鐵礦鐵精礦硫含量的主要因素為礦石中的磁性物質(zhì)硫含量，鐵精礦磨礦細(xì)度和品位對鐵精礦硫含量也有一定的影響。

（2）蒼山鐵礦礦石中磁性物質(zhì)硫含量高的礦物占比雖然很少，但其具有磁性而易于在鐵精粉中富集。后續(xù)生產(chǎn)中，應(yīng)注重測定礦體各部位礦石中磁性物質(zhì)硫的含量，以調(diào)節(jié)控制鐵精粉的硫含量。同時，通過調(diào)整磨礦細(xì)度輔助調(diào)節(jié)礦石中的磁性物質(zhì)硫被磁選的量來調(diào)節(jié)鐵精粉的硫含量，從而滿足公司生產(chǎn)需求。