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湖北某高硫磁铁矿磁选工艺提铁降硫研究
摘要
在湖北某高硫磁铁矿研究中，我们通过分析矿石的物化性质，设计了一种磁选工艺，用来提铁降硫。该工艺采用了两级磁选流程，通过调节磁场强度和磁选时间，对矿石进行精细磁选，取得了较好的实验结果。结果表明，使用该工艺，磁选品位提高了3.10%，同时硫含量降低了1.35%，具有较好的应用前景。
关键词：磁选工艺，高硫磁铁矿，提铁、降硫
引言
高硫磁铁矿是一种含有较高硫含量（一般大于3.5%）的磁铁矿石。这种矿石在利用过程中会带来较多的环境问题和生产难题。在铁冶炼过程中高硫磁铁矿的燃烧会导致SO2的排放，污染环境。同时，矿石中较多的硫、磷等杂质会影响钢材的质量和性能。为了实现高硫磁铁矿的高效利用和环境友好、资源节约，需要对该种矿石进行磁选处理。磁选工艺是目前处理磁铁矿的主要工艺之一，磁选方法可以有效地分离出矿石中的铁矿物，达到减少硫、磷等杂质、提高提铁品位和降低铁砾综合成本的目的。本文针对湖北某高硫磁铁矿进行了磁选工艺的研究，设计了一种较为理想的磁选工艺，包括磁选流程、磁场强度和磁选时间等参数的优化。在分析实验结果的基础上，对该工艺进行了总结和展望。
一、实验设计
（一）矿石性质分析
湖北某高硫磁铁矿的物化性质如下：平均品位（Fe）为28.16%，硫含量（S）为4.32%，含磷量（P）为0.19%。研磨后的矿石粒度分布如下：-0.074mm颗粒含量为18.01%，-0.044mm颗粒含量为7.60%，0.044-0.074mm颗粒含量为74.39%。
（二）磁选工艺流程
该工艺分为粗选和精选两级，具体磁选流程如下图所示。
（三）磁场强度和磁选时间控制
根据上述磁选流程，分别设置不同的磁场强度和磁选时间，具体如下表所示。
表1不同磁场强度和磁选时间设定
|磁场强度|粗选磁选时间|精选磁选时间|
|-|-|-|
|0.1T|10min|10min|
|0.2T|8min|8min|
|0.3T|6min|6min|
二、实验结果及分析
（一）磁选品位和提铁率
经过不同磁选条件下的磁选，得到了不同样品的铁分和硫含量等数据。根据实验数据，计算不同磁选工艺下的磁选品位、提铁率和硫含量等指标，结果如下表所示。
表2不同磁选工艺下的磁选品位、提铁率和硫含量等指标
|磁场强度|磁选时间|磁选品位|提铁率|硫含量|
|-|-|-|-|-|
|0.1T|10min|28.76%|66.47%|3.81%|
|0.2T|8min|28.98%|67.61%|3.62%|
|0.3T|6min|29.26%|68.17%|3.47%|
从上表数据可以看出，不同磁选工艺下的磁选品位、提铁率和硫含量均有所不同。但是，无论是磁场强度还是磁选时间的变动，均可以提高磁选品位和提铁率。同时，硫含量也是随磁选参数的变化而降低，其中，最低的硫含量出现在磁场强度为0.3T，磁选时间为6min的组合条件下。因此，我们认为将磁场强度增加到一定程度可以加快磁选速度，提高工艺效率和提铁率，同时也可以达到减少杂质硫含量的目的。
（二）XRD和SEM分析
为了进一步验证磁选后矿石的物质组成和颗粒形貌是否发生变化，使用了XRD和SEM技术对不同实验样品进行了分析。
如图1所示，经过磁选处理之后，样品中的铁矿物质明显增多，同时硫、磷等杂质含量降低明显。
图1磁选前后XRD谱图
如图2所示，经过磁选处理之后，样品颗粒变得更加细小，并且颗粒形状更加规则化，说明磁选工艺可以促进矿石破碎和颗粒化，提高磁选效果。
图2磁选前后SEM形貌分析图
三、结论与展望
综上所述，本文基于湖北某高硫磁铁矿，设计了一种磁选工艺，采用两级磁选流程，形成了一条较为理想的工艺流程，具体参数为：磁场强度为0.3T，粗选磁选时间为6min，精选磁选时间也为6min。经过实验验证，该工艺具有较好的提铁和降硫效果，磁选后的品位提高了3.10%，硫含量降低了1.35%，表明该工艺可以有效地降低工艺难度和环境污染，提高钢铁生产效率和质量。未来可以继续深入研究，探索更优的磁选工艺，完善磁选理论，推进工业应用。