Métodos y procesos de desulfuración del mineral de hierro

La desulfuración del mineral de hierro es el proceso de eliminación del azufre del mineral de hierro que contiene compuestos de azufre. El azufre es una impureza común en mineral de hierroLa presencia de compuestos de azufre puede afectar negativamente al proceso de fabricación del hierro y a la calidad del producto. Por lo tanto, la desulfuración es un eslabón esencial en el proceso de pretratamiento del mineral de hierro.

Métodos de desulfuración del mineral de hierro

La desulfuración del mineral de hierro mejora principalmente su calidad y reduce las emisiones medioambientales durante su posterior procesamiento. Existen muchos métodos y procesos para la desulfuración del mineral de hierro, entre ellos:

Separación magnética

Esta separación magnética utiliza las propiedades magnéticas para separar los minerales sulfurosos de la mena de hierro. El mineral se somete a un campo magnético y los minerales sulfurosos son atraídos por la superficie magnética, mientras que las partículas de hierro permanecen inalteradas. Los minerales sulfurosos separados pueden procesarse o desecharse.

Flotación

La flotación es una técnica muy utilizada para desulfurar el mineral de hierro. En este proceso, el mineral finamente molido se mezcla con agua y productos químicos, como colectores y espumantes. A continuación, se hace burbujear aire a través de la mezcla, lo que hace que los minerales sulfurosos se adhieran a las burbujas de aire y suban a la superficie en forma de espuma, mientras que las partículas de mineral de hierro se hunden hasta el fondo. La espuma que contiene azufre puede eliminarse, dejando el mineral de hierro desulfurado.

Asado

La tostación consiste en calentar el mineral de hierro a altas temperaturas en presencia de aire u oxígeno. Este proceso oxida el azufre del mineral, convirtiéndolo en gas de dióxido de azufre (SO2) u otros compuestos de azufre, que pueden separarse fácilmente del mineral de hierro. La tostación puede realizarse en un horno rotatorio, un reactor de lecho fluidizado u otro equipo adecuado.

Desulfuración biológica

Los métodos biológicos consisten en utilizar microorganismos para eliminar selectivamente el azufre del mineral de hierro. Ciertas bacterias u hongos pueden oxidar los compuestos de azufre del mineral, convirtiéndolos en formas solubles que pueden lavarse. La desulfuración biológica es un método respetuoso con el medio ambiente, pero aún está en fase de desarrollo y todavía no se ha generalizado su uso a escala industrial.

Procesos hidrometalúrgicos

Los métodos hidrometalúrgicos utilizan agentes químicos de lixiviación para disolver y eliminar el azufre del mineral de hierro. Un ejemplo es el proceso de lixiviación ácida, en el que el mineral se trata con una solución ácida que disuelve selectivamente los minerales de azufre. A continuación, la solución de lixiviación se separa del residuo sólido que contiene el mineral de hierro desulfurado.

Métodos combinados

Pueden emplearse varias combinaciones de los métodos anteriores para lograr una desulfuración eficaz, dependiendo de las características específicas del mineral de hierro y de la eficacia deseada de eliminación del azufre.

La selección del método de desulfuración depende de factores como el contenido de azufre y la mineralogía del mineral de hierro, la eficacia deseada de eliminación del azufre, la viabilidad económica del proceso y consideraciones medioambientales. Diferentes yacimientos de mineral de hierro pueden requerir diferentes métodos de desulfuración. Por lo tanto, es esencial realizar pruebas y evaluaciones exhaustivas para determinar el método más adecuado para un mineral concreto.

Procesos de desulfuración del mineral de hierro

El proceso de desulfuración de la pirrotita, mineral de hierro asociado a la pirita, incluye la molienda, la desulfuración, el proceso combinado de separación magnética y flotación y el proceso combinado de tostación, separación magnética y flotación.

• Mineral de hierro de granulometría fina y contenido único de azufre: Es adecuado para adoptar procesos de trituración y desulfuración;
• Minerales de hierro fuertemente magnéticos que contienen diversos tipos de azufre: El proceso de desulfuración combinado de separación magnética y flotación es adecuado;
• Minerales de hierro débilmente magnéticos que contienen diversos tipos de azufre: El proceso de desulfuración combinado de tostación-separación magnética-flotación es adecuado.

Tecnología asociada de desulfuración del mineral de hierro y separación del hierro

1. Proceso de molienda por etapas, separación por etapas, desulfuración y separación del hierro

La finura de molienda influye significativamente en los indicadores de procesamiento de minerales. Los productos con diferentes finuras de molienda tienen diferentes composiciones granulométricas, lo que afecta a la disociación y selectividad de los monómeros minerales. El mineral de hierro de grano fino requiere una molienda fina para disociar los monómeros minerales. Para el mineral de hierro con un tamaño de partícula más fino y una tipo único que contiene azufre (pirita y pirrotita), se suelen utilizar procesos de trituración y separación por etapas para aumentar el hierro y reducir el azufre.

2. Proceso combinado de separación magnética-flotación para la desulfuración y separación del hierro

La magnetita seleccionada actualmente en China contiene una gran cantidad de pirrotita y pirita debido a su fina granulometría, lo que hace muy evidente el impacto negativo de la aglomeración magnética en la separación. Cada vez es más difícil mejorar la ley del concentrado basándose en un único método de separación magnética. La combinación de la separación magnética con la flotación inversa aniónica puede lograr ventajas complementarias en el proceso de separación del mineral magnético, lo que resulta beneficioso para mejorar la ley del concentrado de separación del mineral magnético. El proceso combinado de separación magnética y flotación es uno de los más eficaces para aumentar el hierro y reducir el azufre en el mineral de hierro con alto contenido de pirita en China.

3. Proceso combinado de desulfuración por tostación-separación magnética-flotación

El proceso de separación magnética por calcinación reductora del mineral de hierro nacional no se ha utilizado mucho debido al elevado coste y a la baja ley del concentrado de hierro. Este proceso es adecuado principalmente para minerales de hierro con importantes pérdidas por calcinación, como la limonita y la siderita. En el caso del mineral de hierro débilmente magnético con baja ley teórica y diversos tipos que contienen azufre, se puede obtener concentrado de mineral de hierro con bajo contenido de impurezas mediante un proceso combinado de tostación-separación magnética-flotación, lo que mejora notablemente la calidad del producto.

Una vez desulfurado el mineral de hierro, los beneficios económicos son considerables. Al reducir el contenido de azufre del mineral, mejoran la ley del hierro y la tasa de recuperación, lo que hace que el proceso de producción sea más eficaz y la calidad del producto más estable. Además, el mineral de hierro desulfurado es más accesible de procesar y utilizar, lo que reduce los costes de producción y el consumo de energía. Al mismo tiempo, el proceso de desulfuración también ayuda a reducir la contaminación ambiental, cumple las normas de protección del medio ambiente y mejora la imagen social de la empresa. La aplicación de la tecnología asociada de desulfuración del mineral de hierro ha reportado evidentes beneficios económicos y medioambientales a las empresas.