【分　 类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 硫铁矿烧渣；磁选；酸浸
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正文：
摘  要：针对云南某硫铁矿烧渣含砷较高的特点，采用磁选-酸浸联合流程从中回收铁，并通过条件试验确定了酸浸工艺的最佳条件。最终得到铁精矿品位61.2%，砷含量0.043%。铁回收率为67.18%。
关键词：硫铁矿烧渣；磁选；酸浸
Study on Recovering Iron Concentrate from High Arsenic Pyrite Cinder
Abstract：A method of magnetic separation and acid-leaching was used to obtain iron concentrate from high arsenic pyrite cinder in Yunnan.A series of tests were conducted to find the best conditions for acid-leaching process.The results of the test show that the grade of iron and arsenic are respectively 61.2% and 0.043% in concentrate，and the recovery of iron is 67.18%.
Key words：pyrite cinder；magnetic separation；acid-leaching

1概述

硫铁矿烧渣是硫铁矿制备硫酸过程中排放的废渣，一般含铁30%～50%^[1]。随着硫酸工业的迅速发展，硫铁矿烧渣已成为工业废渣中不可忽视的一部分。据统计，我国硫铁矿烧渣的年排放量已从80年代初的300万吨增加到目前的1000万吨^[2]。如此巨大数量的废渣大量堆积，不仅占用大量土地，增加企业费用，而且污染环境，浪费资源。
不同产地的硫酸渣，因原料和制酸工艺不同，其矿物组成、物化性质也不相同，这给硫酸渣的处理带来了困难。目前，国内硫铁矿烧渣的主要回收利用办法有^[1]：(1)少量作为水泥工业添加剂；（2）用来生产化工产品；（3）用直接选矿法获取铁精矿。
云南某硫铁矿烧渣铁品位42.36%，杂质砷含量0.42%。为了回收利用其中的铁资源，本实验室对该烧渣进行试验。试验分为两个部分：利用磁选法回收利用铁资源；对磁选精矿进行酸浸，以降低杂质砷的含量。

2 试验及结果讨论

2．1 试样及其性质

本试验用样取自云南某化工厂。试样略呈褐红色，粒度较细。其主要元素分析结果见表1。
表1 试样主要元素分析结果

元素	Fe	S	P	As
含量/%	42.36	0.18	0.069	0.42

经工艺矿物学分析，铁矿物以磁铁矿为主，其次为磁黄铁矿、硅酸铁、赤铁矿、、黄铁矿、硫酸铁等。杂质矿物主要为二氧化硅，其次还含有少量氧化钙、氧化镁。

2．2 磁选试验

实验室经过大量试验，确定烧渣的磁选工艺为一段磨矿，一次粗选，一次扫选。试验流程如图1所示。按照该流程进行试验，其结果如表2所示。

图1 磁选试验流程
表2 磁选试验结果

名称	产率%	品位/%		回收率/%
		Fe	As		Fe	As
精矿	53.48	57.30	0.35		72.34	44.57
尾矿	46.52	25.18	0.50		27.66	55.43
给矿	100.00	42.36	0.42		100.00	100.00

由表2可知，磁选精矿的铁品位已较高，但杂质砷的含量也很高。砷在炼铁工艺中是有害元素，因此必须设法降低其在铁精矿中的含量。

2．3 酸浸试验

     本试验用烧渣是硫酸生产过程中硫铁矿氧化焙烧脱硫后产出的固体残渣。经过氧化焙烧后，砷主要以氧化态存在于烧渣中，理论上可以用常温酸浸法浸出其中的砷。
本试验对磁选精矿采用常温酸浸脱砷法，系统考察了硫酸浓度、液固比以及浸出时间对砷浸出率的影响。
试验方法：分别称取3份铁精矿各200g，在不同条件下进行酸浸试验。浸出结束后进行漂洗，每20分钟漂洗一次，共漂洗四次。

2．3．1 硫酸浓度试验

取200克磁选精矿，用不同浓度的H₂S0₄在室温下浸取1h，液固比为2∶l。硫酸浓度对浸出率的影响见图2。

图2 硫酸浓度对浸出率的影响
由图2可知：提高浸取液的硫酸浓度，有利于提高砷的浸出率。当硫酸浓度为3%时，砷的浸出率已达到81.2% ，再增加硫酸浓度，对砷浸取率提高不明显，而且酸度太高，酸的消耗量大，对设备的腐蚀也会较严重，进而提高了生产成本。因此，硫酸浓度取3%比较适宜。

2．3．2 液固比试验

称取一定量磁选精矿，然后以3% H₂S0₄为浸取液，在室温下浸取1h。液固比对浸取率的影响见图3。

图3 液固比对浸出率的影响
由图3可见，液固比对浸出率有一定影响，加大液固比对浸出有利。这是因为液固比决定浸出矿浆的粘度，液固比过小，矿浆粘度增加，从而增大了浸出剂的扩散阻力，不利于浸出。实验得出液固比从2∶1增加到4∶1，砷的浸出率由81.2% 增加至84.2%，提高并不多。考虑到随着液固比的增大，硫酸的消耗也会增大，因此选择液固比为2.5∶1比较适宜。

2．3．3 浸出时间试验

试验选定液固比为2.5∶1，其它条件同3.2，改变浸取时间，考察其对浸出率的影响。试验结果见图4。

图4 浸出时间对浸出率的影响
由图4可知：浸取时间由0.5h增加到1.25 h时，砷的浸出率随时间增加提高较多。当浸取时间从1.25h增加到2.5h，浸出率稍有提高。而过长的浸出时间会延长生产周期，从而降低设备的处理能力，因此取浸出时间为1.25h。

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