苍山铁矿铁精粉硫含量影响因素分析

权土生 赵亚妮 刘 斌

（中钢集团山东矿业有限公司）

一般，对于硫含量高的铁精粉，首先采用的脱硫方法主要有磁选—浮选联合脱硫和焙烧—磁选—浮选联合脱硫等［1-3］。苍山铁矿自2008 年生产以来，10余年铁精粉硫含量一直稳定在0.20%～0.30%，2019年铁精粉硫含量突然增高，但高昂的处理成本和严格的环保形势使其并不适合使用当前的硫处理方法。

为此，苍山铁矿针对铁精粉硫元素的来源，从原矿性质、选矿工艺、胶凝材料和水循环、铁精粉品位的相关性等方面进行了研究。同时，针对磁黄铁矿相对磁性矿比重大、磁性弱的特点，在降低磁场强度的条件下，进行了高硫铁精粉磁选管再选试验，以期得到满意的试验结果［4-9］。

1 矿石性质

苍山铁矿中的矿石矿物主要为磁铁矿，主要金属矿物有假象赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿及黄铜矿，非金属矿物主要有石英、角闪石、铁闪石、透闪石、阳起石，以及少量绿帘石、绿泥石、石榴子石、方解石、磷灰石等［10-11］。

磁铁矿含量35%～45%，一般为他形粒状，个别颗粒呈半自形粒状，颗粒一般细小，大者约1.0 mm，小者-0.1 mm，一般多为0.015～0.073 mm，部分磁铁矿颗粒具有压扁拉长的现象，呈条纹或条带状分布，一般宽1～3 mm，少量条带宽5 mm，极少数磁铁矿被黄铁矿、白铁矿交代。赤铁矿含量3%～5%，反光镜下呈灰白色，呈针状叶片状分布于磁铁矿中，为交代磁铁矿而成，局部呈磁铁矿假象。原矿化学多元素及铁物相分析结果见表1、表2。

2 选矿工艺

苍山铁矿破碎流程为三段一闭路加干选，选矿流程为阶段磨矿、阶段选别加湿式预选工艺，磨选系统工艺流程见图1。

3 充填加入胶凝材料胶固粉和水循环

充填工艺对于铁精粉的影响主要是水循环。选矿用水主要为充填井下回水，充填使用的胶凝材料胶固粉内含有的石膏硫含量较高。为此，2 种胶固粉分别各采样3 件，对应井下充填回水采样6 件，测定不同胶固粉和对应的回水中的硫含量，结果见表3、表4。

由表3、表4可知，胶固粉硫含量高的充填回水硫含量也相应较高。为此，针对约0.3 mg/L 硫含量的回水，通过生产对比测定，显示回水对铁精粉的硫含量没有影响。

2020 年8 月19 日选矿用水改用新水，所得指标与之前基本相同。为此，将使用新水和充填回水指标进行对比（表5），结果表明，使用井下充填回水并不会使铁精粉含硫量增大。

4 铁精粉中硫含量与品位相关性分析

销售中发现铁精粉品位和含硫量可能存在相关关系，铁精粉品位与含硫量对比见表6。

由表6 可知，铁精粉品位在66%以上时，铁精粉含硫量均超标，且出现较高的含硫量，当铁精粉品位为64%～66%时，仅1个矿样含硫量略超标为0.38%，当铁精粉品位为63%～64%时，仅1 个矿样含硫量略超标为0.36%，且含硫量明显较低。分析原因可能是与铁精矿中含磁性硫化物的性质有关，生产中一般的铁精粉品位较高时，粒度较细。

5 高硫铁精粉磁选管试验

对生产高硫铁精矿1、高硫铁精矿2 在磁场强度0.10 T的条件下进行磁选管试验，结果见表7。

由表7 可知，高硫铁精粉在试验室条件下再选后，含硫量分别从0.55%降低至0.53%和0.51%降低至0.47%，分别降低了0.02，0.04 个百分点，但含硫量仍然超标，由铁回收率约83%可知，铁精粉中的硫主要是磁性硫。

6 矿石中硫含量性质分析

通过对影响铁精粉硫含量因素的测试分析发现，铁精粉中硫含量的变化受外界相关含硫物质的影响较小，原矿中总体含硫物质对铁精粉的影响也不大，绝大部分的含硫物质进入了尾矿。为此，针对原矿中含量较少的具有磁性的磁黄铁矿进行了试验研究。对4个项目部的出矿盘区进行采样，测定矿石硫含量，并同时测定对应矿石中磁性物质的硫含量（表8）。结果表明，西风井盘区矿体原矿中的磁性物质硫含量较高，可能是造成铁精粉硫品位偏高的原因。

通过对西风井进行大量采样，化验分析西风井Ⅱ矿体矿石磁性铁平均硫含量0.54%，西风井Ⅲ矿体矿石磁性铁平均硫含量0.38%。由此可见，对铁精矿中硫含量影响较大的为西风井Ⅱ矿体矿石。

7 结 论

（1）通过试验得出，影响苍山铁矿铁精矿硫含量的主要因素为矿石中的磁性物质硫含量，铁精矿磨矿细度和品位对铁精矿硫含量也有一定的影响。

（2）苍山铁矿矿石中磁性物质硫含量高的矿物占比虽然很少，但其具有磁性而易于在铁精粉中富集。后续生产中，应注重测定矿体各部位矿石中磁性物质硫的含量，以调节控制铁精粉的硫含量。同时，通过调整磨矿细度辅助调节矿石中的磁性物质硫被磁选的量来调节铁精粉的硫含量，从而满足公司生产需求。