硫铁矿烧渣回收硫

硫铁矿烧渣在选别之前，经过筛分预处理。筛下产物经磁选－重选的联合工艺流程来制取铁精矿，而筛上的部分含S量比较高，有4%左右。为了不至于白白浪费此部分资源，所以用筛上的产物来回收S，达到充分利用烧渣的目的。

从工艺矿物学角度看，磁铁矿和赤铁矿属氧化矿类，而磁黄铁矿等含硫矿物属硫化矿类，因此可以采用反浮选法脱除磁铁矿精矿中所含的硫化矿杂质。因为硫主要赋存在磁黄铁矿中，而对其它几种硫化矿来说，磁黄铁矿的可浮性最差，若能将磁黄铁矿浮出，那大部分的硫将会被分离出来，达到回收硫的目的。

浮选工艺设计为一粗一精两段流程。由于筛上级别比较大，所以要事先进行磨矿。适当的磨矿可以使烧渣中的磁黄铁矿表面的氧化膜及杂质吸附物得以剥磨和清除，以新鲜的表面分子结构与药剂作用，从而可使硫的回收率提高。继续提高磨矿细度，烧渣中的磁黄铁矿极易被氧化和过粉碎，加速了矿物的氧化和泥化过程，使其可浮性下降。

在选择药剂时，主要针对磁黄铁矿的浮选来进行药剂的组合。用硫酸铜、硫化钠作为活化剂，硫酸和石灰调整pH值，丁基黄药和中性柴油作捕收剂，2#油为起泡剂。

近来对黄药类捕收剂作用机理的研究认为黄药类捕收剂在硫铁矿物表面大多是发生电化学吸附。黄药由烃基（R－）和亲固基（－OCSS^－）组成，起捕收作用的是（ROCSS－）阴离子。由于磁黄铁矿表面的不均匀性和晶格缺陷多，很容易在表面发生氧化还原反应，产生阴、阳区。在磨矿过程中，溶解氧很容易使磁黄铁矿氧化并生成部分可溶性盐，随着碱性提高，氧化速度加快，结果在矿物表面生成亲水性的Fe（OH）₂薄膜，妨碍了捕收剂的吸附。因而随着矿浆减度的提高，磁黄铁矿回收率下降比较显著。当pH值小于5时，由于黄药的不稳定性，黄药水解的黄原酸很快地自发分解，生成了CS₂和ROH，从而使黄药失去了捕收作用。因此，当pH值过低时，磁黄铁矿的回收率也不高。当pH值＜5时：

ROCSSM ROCSS^－＋M^＋，

ROCSS^－＋H₂O＝ROCSSH＋OH^－，

ROCSSH→CS₂＋ROH

当矿浆pH值呈碱性时，由于磨矿时氧的存在，使矿物表面自由电子减少，氧是一种很好的电子接受体，可夺取晶格上的自由电子：

O^2－＋H₂O→2OH^－

FeS→Fe^2＋＋S

Fe^2＋＋2OH^－→Fe（OH）₂

在酸性介质中，烧渣中的磁黄铁矿表面亲水性氧化膜，可以被酸溶去，使其露出硫化物表面，有利于捕收剂的吸附，从而使磁黄铁矿得到活化。由于酸对设备具有一定的腐蚀性，对环境保护也有一定的影响，所以宜在弱酸条件下进行，pH值取6.5左右。

回收硫的工艺流程如图1所示：将预先筛分的硫铁矿烧渣筛上各级别产物，在棒磨机中磨矿10min，磨矿浓度为70%；浮选时pH值调整为6.5左右，粗选和精选的药剂制度分别为：CuSO₄100g／t、50g／t，Na₂S150g／t、60g／t，丁黄120g／t、60g／t，2#油作为起泡剂。得到的硫精矿产品含S品位为30%以上，回收率为47.83%。浮选过程中，泡沫有结板的现象，所以在其他条件不变的情况下，加入六偏磷酸钠作为分散剂调节矿浆，泡沫状况有所改善，但效果不是很明显。后来用中性柴油代替六偏磷酸钠，泡沫状况明显得到改善，而且可以提高浮选速度和黄药的捕收能力，刮出量增大，刮泡时间也可由原来的5分钟降为4分钟左右。最终可以得到硫品位为38.67%，回收率为54.60%的硫精矿，基本上达到了回收硫的目的。

图1  回收硫