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《化工礦物與加工雜志》2015年第十一期

隨著礦業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，資源緊缺現(xiàn)象日益突出，因此從尾礦中回收有用元素越來越受到重視。眾多研究者圍繞尾礦中有價元素的綜合利用進行了大量的研究，并取得了一定成果。本文針對某鐵尾礦的礦石性質(zhì)，對其回收硫試驗進行了系統(tǒng)研究，確定了影響硫回收粗選作業(yè)指標的顯著影響因素，并對藥劑制度進行了優(yōu)化，以期為該尾礦的二次資源化提供依據(jù)，進而提高該企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力。

1礦石性質(zhì)

研究對該鐵尾礦進行了化學多元素分析，結果見表1。由表1可知，該鐵尾礦中含有較高質(zhì)量分數(shù)的硫可供回收。巖礦鑒定表明，尾礦中金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦等，脈石礦物主要包括石英、橄欖石等硅酸鹽礦物。

2浮選試驗

2．1粗選探索試驗

2．1．1磨礦細度對粗選試驗的影響磨礦細度試驗條件為：硫酸銅用量為500g／t，丁基黃藥用量為250g／t，2＃油用量為40g／t，磨礦細度－200目質(zhì)量分數(shù)為變量，試驗流程見圖1，試驗結果如圖2。由圖2看出，磨礦產(chǎn)品的－200目質(zhì)量分數(shù)為60％時，粗精礦品位及回收率最大，分別為47．13％和69．44％。當磨礦產(chǎn)品的細度進一步增大時，粗精礦的品位和回收率先減小后增大最后又減小，原因在于當磨礦時間延長時，黃鐵礦的氧化程度逐漸增大，導致其可浮性及選別指標惡化。因此，確定最佳磨礦細度為－200目質(zhì)量分數(shù)60％。

2．1．2抑制劑種類試驗抑制劑種類試驗條件為：磨礦細度為－200目質(zhì)量分數(shù)60％，硫酸銅用量為500g／t，丁基黃藥用量為250g／t，2＃油用量為40g／t，抑制劑種類為變量。抑制劑種類為六偏磷酸鈉和水玻璃，用量均為300g／t。試驗流程見圖1，試驗結果如表2。從表2看出：六偏磷酸鈉的抑制效果優(yōu)于水玻璃。不添加抑制劑時，硫粗精礦回收率最高，達到了69．44％。由于添加抑制劑與否，硫粗精礦品位變化不大，綜合考慮選別指標和經(jīng)濟成本，該試驗不添加抑制劑。

2．2粗選正交試驗在粗選探索試驗的基礎上，對影響粗選試驗指標的硫酸銅用量、丁基黃藥用量、2＃油用量和浮選時間4因素進行了無交互作用的正交試驗。研究采用L9（34）正交表進行正交試驗的設計［5～7］，試驗時各因素的水平用量見表3，試驗安排及結果見表4，試驗流程如圖1。由表4可知，不同試驗條件所得硫粗精礦的回收率變化較大，而品位隨著試驗條件的改變變化不大。其中試驗1的回收率最高，達到了79．79％，試驗2的回收率最低，僅為59．04％。試驗8的品位最高，達到了50．03％，試驗9的品位最低為47．85％。為進一步分析各因素對品位和回收率的影響程度，本文對正交試驗結果進行了極差分析，結果見表5。由表5可知，對硫粗精礦品位來說，硫酸銅用量、丁基黃藥用量、浮選時間和2＃油用量的極差分別為0．71％、0．20％、0．78％和1．28％，4個因素對硫粗精礦品位的影響程度依次為D＞C＞A＞B。而對硫粗精礦回收率來說，硫酸銅用量、丁基黃藥用量、浮選時間和2＃油用量的極差分別為0．94％、2．73％、16．90％和3．85％，4個因素對硫粗精礦回收率的影響程度依次為C＞D＞B＞A。為了檢驗各因素的顯著性，研究分別對硫粗精礦的品位和回收率進行了極差分析，結果見表6和表7。表中的F＝ri2／re2，其中ri代表第i列的極差，re代表誤差列的極差［8］。對硫粗精礦品位來說，丁基黃藥的極差值最小，計算時將丁基黃藥的極差值列入誤差項。而對硫粗精礦回收率來說，硫酸銅的極差值最小，因此將硫酸銅的極差值列入誤差項。從表6看出，與F0．05（2，2）＝19．00相比，只有2＃油用量的F值大于F0．05（2，2），可見2＃油用量是影響硫粗精礦品位的顯著性因素，而硫酸銅用量、浮選時間和丁基黃藥用量是非顯著性因素。從表7看出，浮選時間是影響硫粗精礦回收率的顯著性因素，2＃油用量對硫粗選回收率的影響一般顯著，硫酸銅用量和丁基黃藥用量是非顯著性因素。結合表4的結果可知，正交試驗中試驗5所得粗精礦品位和回收率指標最優(yōu)，因此在試驗5的條件下進行開路試驗和閉路試驗。

2．3開路及閉路試驗研究在粗選條件的正交試驗基礎上進行了開路試驗，試驗流程如圖3，結果見表8。從表8看出，開路試驗時所得硫精礦的品位為49．67％，回收率為81．62％，產(chǎn)率為25．47％，而中礦1和中礦2的產(chǎn)率分別為3．18％和1．39％，可見開路試驗結果較為理想，中礦對閉路試驗的操作及指標影響不會太大。閉路試驗流程如圖4，數(shù)質(zhì)量流程圖見圖5。從圖5看出，閉路試驗所得硫精礦的品位為48．36％，回收率為83．93％，指標理想。

3結論

a．該試驗粗選作業(yè)的較優(yōu)試驗條件是：硫酸銅用量為400g／t，丁基黃藥用量為160g／t，2＃油用量為60g／t，浮選時間是10min。4個因素對粗選作業(yè)回收率的影響程度依次為浮選時間＞2＃油用量＞丁基黃藥用量＞硫酸銅用量。b．采用兩粗一精一掃的浮選流程，可獲得品位為48．36％，回收率為83．93％，產(chǎn)率為26．68％的硫精礦。研究為實現(xiàn)該礦尾礦的二次資源化，提高其經(jīng)濟效益提供了一定依據(jù)。

作者：王花 王宇斌 余樂 張威 何廷樹 單位：西安建筑科技大學 材料與礦資學院