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铁尾矿中回收硫的试验研究范文

时间:2022-12-19 08:44:52

铁尾矿中回收硫的试验研究

《化工矿物与加工杂志》2015年第十一期

随着矿业经济的发展,资源紧缺现象日益突出,因此从尾矿中回收有用元素越来越受到重视。众多研究者围绕尾矿中有价元素的综合利用进行了大量的研究,并取得了一定成果。本文针对某铁尾矿的矿石性质,对其回收硫试验进行了系统研究,确定了影响硫回收粗选作业指标的显著影响因素,并对药剂制度进行了优化,以期为该尾矿的二次资源化提供依据,进而提高该企业的经济效益和市场竞争力。

1矿石性质

研究对该铁尾矿进行了化学多元素分析,结果见表1。由表1可知,该铁尾矿中含有较高质量分数的硫可供回收。岩矿鉴定表明,尾矿中金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等,脉石矿物主要包括石英、橄榄石等硅酸盐矿物。

2浮选试验

2.1粗选探索试验

2.1.1磨矿细度对粗选试验的影响磨矿细度试验条件为:硫酸铜用量为500g/t,丁基黄药用量为250g/t,2#油用量为40g/t,磨矿细度-200目质量分数为变量,试验流程见图1,试验结果如图2。由图2看出,磨矿产品的-200目质量分数为60%时,粗精矿品位及回收率最大,分别为47.13%和69.44%。当磨矿产品的细度进一步增大时,粗精矿的品位和回收率先减小后增大最后又减小,原因在于当磨矿时间延长时,黄铁矿的氧化程度逐渐增大,导致其可浮性及选别指标恶化。因此,确定最佳磨矿细度为-200目质量分数60%。

2.1.2抑制剂种类试验抑制剂种类试验条件为:磨矿细度为-200目质量分数60%,硫酸铜用量为500g/t,丁基黄药用量为250g/t,2#油用量为40g/t,抑制剂种类为变量。抑制剂种类为六偏磷酸钠和水玻璃,用量均为300g/t。试验流程见图1,试验结果如表2。从表2看出:六偏磷酸钠的抑制效果优于水玻璃。不添加抑制剂时,硫粗精矿回收率最高,达到了69.44%。由于添加抑制剂与否,硫粗精矿品位变化不大,综合考虑选别指标和经济成本,该试验不添加抑制剂。

2.2粗选正交试验在粗选探索试验的基础上,对影响粗选试验指标的硫酸铜用量、丁基黄药用量、2#油用量和浮选时间4因素进行了无交互作用的正交试验。研究采用L9(34)正交表进行正交试验的设计[5~7],试验时各因素的水平用量见表3,试验安排及结果见表4,试验流程如图1。由表4可知,不同试验条件所得硫粗精矿的回收率变化较大,而品位随着试验条件的改变变化不大。其中试验1的回收率最高,达到了79.79%,试验2的回收率最低,仅为59.04%。试验8的品位最高,达到了50.03%,试验9的品位最低为47.85%。为进一步分析各因素对品位和回收率的影响程度,本文对正交试验结果进行了极差分析,结果见表5。由表5可知,对硫粗精矿品位来说,硫酸铜用量、丁基黄药用量、浮选时间和2#油用量的极差分别为0.71%、0.20%、0.78%和1.28%,4个因素对硫粗精矿品位的影响程度依次为D>C>A>B。而对硫粗精矿回收率来说,硫酸铜用量、丁基黄药用量、浮选时间和2#油用量的极差分别为0.94%、2.73%、16.90%和3.85%,4个因素对硫粗精矿回收率的影响程度依次为C>D>B>A。为了检验各因素的显著性,研究分别对硫粗精矿的品位和回收率进行了极差分析,结果见表6和表7。表中的F=ri2/re2,其中ri代表第i列的极差,re代表误差列的极差[8]。对硫粗精矿品位来说,丁基黄药的极差值最小,计算时将丁基黄药的极差值列入误差项。而对硫粗精矿回收率来说,硫酸铜的极差值最小,因此将硫酸铜的极差值列入误差项。从表6看出,与F0.05(2,2)=19.00相比,只有2#油用量的F值大于F0.05(2,2),可见2#油用量是影响硫粗精矿品位的显著性因素,而硫酸铜用量、浮选时间和丁基黄药用量是非显著性因素。从表7看出,浮选时间是影响硫粗精矿回收率的显著性因素,2#油用量对硫粗选回收率的影响一般显著,硫酸铜用量和丁基黄药用量是非显著性因素。结合表4的结果可知,正交试验中试验5所得粗精矿品位和回收率指标最优,因此在试验5的条件下进行开路试验和闭路试验。

2.3开路及闭路试验研究在粗选条件的正交试验基础上进行了开路试验,试验流程如图3,结果见表8。从表8看出,开路试验时所得硫精矿的品位为49.67%,回收率为81.62%,产率为25.47%,而中矿1和中矿2的产率分别为3.18%和1.39%,可见开路试验结果较为理想,中矿对闭路试验的操作及指标影响不会太大。闭路试验流程如图4,数质量流程图见图5。从图5看出,闭路试验所得硫精矿的品位为48.36%,回收率为83.93%,指标理想。

3结论

a.该试验粗选作业的较优试验条件是:硫酸铜用量为400g/t,丁基黄药用量为160g/t,2#油用量为60g/t,浮选时间是10min。4个因素对粗选作业回收率的影响程度依次为浮选时间>2#油用量>丁基黄药用量>硫酸铜用量。b.采用两粗一精一扫的浮选流程,可获得品位为48.36%,回收率为83.93%,产率为26.68%的硫精矿。研究为实现该矿尾矿的二次资源化,提高其经济效益提供了一定依据。

作者:王花 王宇斌 余乐 张威 何廷树 单位:西安建筑科技大学 材料与矿资学院

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