云浮硫铁矿企业集团公司是我国最大的硫铁矿生产基地．是我国已探明的储量最大、平均含硫量最高、开采条件优越的硫铁矿生产基地。矿山矿石储量2.08亿吨，经过二十多年的建设，已经成为我国最大的化工矿山。
矿山有部分品位较低，结构紧密、复杂、难选的矿石，这部分矿石采用现有的工艺方法回收成本高、经济效益差。因此只能少采或当岩石剥离将其堆存。随着矿山生产的发展，采区低品位矿石越堆越多，这些含硫在20%以上的难选矿石，长期堆存暴露在空气中，导致周围土地退化、植被破坏。更严重的是矿石中的铅、锌、铜重金属离子随酸水一起污染江河大地。寻找处理低品位硫矿石的有效方法，回收宝贵的有价矿产资源，对矿山的可持续性发展，减少低品位硫铁矿对环境造成的严重污染具有重要的意义。
本试验研究针对云浮硫铁矿企业集团公司低品位的难选矿石，通过科学研究，寻找一种即能保护环境又能从低品位矿石中提取合格硫铁矿精矿的低成本、短流程的回收新技术。此项成果在工业生产中实施后，将大大改善硫铁矿区的环境状况，解决我国最大的化工矿山生产的可持续性发展，使质量优良的硫铁矿资源得到充分利用。
1 矿石性质
1.1 矿石化学组成
原矿多元素分析结果见表1。
1.2 主要矿铂相对含量
主要硫化矿矿物为黄铁矿、少量的磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。主要脉石矿物有石英、绢云母，其次为方解石、白云石、绿泥石、泥炭质。其主要矿物相对含量见表2。
1.3 黄铁矿的嵌布特征
黄铁矿多呈自形晶体自形晶稠密或稀疏分布在脉石中，少数黄铁矿晶粒紧密相连成致密块状，大多数黄铁矿晶粒同为脉石分隔。成斑杂状或浸染状构造，硬度6~6.5，密度4.9~5.28/m³。黄铁矿的嵌布粒度一般为0.03-3.5mm。
1.4 矿石结构构造
主要构造：斑杂状构造，星散漫染状构造，条带状构造，浸染条带状构造，块状构造，透镜状构造，局部可见皱纹状构造。
主要结构：自形晶结构，自形j仁自形品结构，碎裂结构，它形结构。
1.5 原矿各粒级中黄铁矿解离度
原矿各粒级中黄铁矿解离度测定结果见表3。
2 原则流程的选择
2.1 选别流程的选择
据矿物学研究结果得知本次矿样黄铁矿相对含量为44.17%．脉石含量为54.19%，黄铁矿密度为4.9~5.2g/cm³．脉石密度为2.7g/cm³。从重选法分选矿石的难易性公式计算得知本矿样重选可选性判断系数为2.35．为重选易选矿石，故可利用黄铁矿与脉石密度的差异，用重选的方法达到将有用矿物与脉石矿物分离的目的。
2.2 选别设备的选择
跳汰选矿机作为粗中粒级矿石重选的主要手段在金属矿山较为广泛地应用着：螺旋选矿机是一种生产效率比较高的设备．它利用重矿物在沿螺旋斜面水流中所受的重力、离心力、介质推力和摩擦力的不同进行分翘硝，该设备由于具有结构简单、工作可靠、维修方便、不需要消耗动力等特点，是矿山广泛选择的一种重选设备，它适合于分选+2-0.1mm粒度的物料，对云浮贫矿石拟定用螺旋选矿机选别细粒级，用跳汰选矿机选别粗粒级。
3 选矿试验
3.1 螺旋选矿机试验
影响螺旋选矿机选别效果的主要因素有：螺旋选矿机的断面形状、给矿粒度、给矿量、给矿浓度、给矿品位、接矿器的位置等影响，其螺旋选矿机给矿量试验结果见图1所示，给矿浓度的试验结果见图2所示。
给矿量试验结果表明，随着给矿量的增加，回收率逐渐下降，精矿品位逐渐上升后趋于稳定，给矿量从0.8-2.25t/h，螺旋精矿中硫品位35.17%—39.04%．硫的回收率为90.56%—73.88%，综合考虑精矿品位、回收率等选择1.6t/h为最佳给矿量。在此工艺条件下可达到精矿含硫38.04%、硫回收率为83.67%的技术指标。螺旋给矿浓度试验结果表明，在给矿量一定的情况下，当给矿浓度偏低时，由于矿浆体积量过大、流速过快造成螺旋内槽矿流分带不清、外槽矿量增大、尾矿品位增高，而给矿量浓度过高时，由于矿浆黏度增加，流速减慢，而造成螺旋内槽矿浆淤寒，影响分选效果，由图2可以看出，本矿样在给矿浓度为30%-50%都能取得较理想的选别指标。较佳的给矿浓度为35%左右。试验结果表明，对于-1mm粒级的致密块状矿石，经过螺旋选矿机一次选别后，可达到含硫39.79%、硫回收率为79.52%的技术指标。精矿矿物查定结果表明，螺旋槽矿中约70%—75%为单体黄铁矿，10%-20%为富黄铁矿连生体，脉石矿物为白云石等。
3.2 跳汰选矿机试验
影响跳汰选矿机选别效果的主要因素有：(1)给矿粒度、给矿品位；(2)人工床石的粒度组成：(3)人工床层的厚度；(4)冲程、冲次：(5)给矿量；(6)给矿水及筛下补加水。根据最佳工艺条件进行了跳汰稳定试验。其流程如图3所示。其试验结果见表4。
跳汰试验结果表明，对于-4+1mm粒级的致密块状矿石，经过隔膜选矿机一次选别后，可达到含硫36.13%、硫回收率为84.49%的技术指标。显微矿镜下观察结果表明，试验矿样中的黄铁矿与脉石形成复杂连生关系，在破碎过程中易产生黄铁矿一脉石连生体，影响解离效果，在不磨矿的情况下，跳汰精矿只有少数（10%-15%）为单体黄铁矿。70%—80%为富黄铁矿连生体，少量贫黄铁矿连生体。富黄铁矿连生体与脉石密度差异大，试验结果表明富黄铁矿连生体也可以富集在中重产品中。跳汰尾矿中黄铁矿主要以连生体的形式存在，以贫连生体形式存在的黄铁矿与脉石密度差异较小，因此难以回收。
3.3 全流程试验
根据各设备的最佳操作条件，进行了全流程试验结果。
全流程试验流程见图4．试验结果见表5。
试验结果表明，对于云浮硫铁矿低品位难选致密矿石，在不换矿的情况下，分级—重选的工艺流程，可获得精矿含硫37.11%、硫回收率为84.06%技术指标。
4 结语
对所提供的矿样在不磨矿的情况下，采用粗粒跳汰一细粒螺旋流程进行重选试验，取得了较好的技术指标。试验结果表明，不论跳汰和螺旋，一次粗选都可得到较高品位的硫精矿。该工艺流程简单、设备投资小、生产成本低，采用这种低耗无污染的生产工艺不仅能够实现从低品位矿石中提取合格硫铁矿的目的，而且减少矿山生产过程中产生的“排弃物”对矿区环境的污染。
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