CN101545037B

CN101545037B - 用贫锡氧化矿尾矿生产铁精矿的方法

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Publication number: CN101545037B
Application number: CN2009100944337A
Authority: CN
Inventors: 杨茂才; 吴畏; 张京武
Original assignee: GEJIU YULONG RENEWABLE RESOURCES MANAGEMENT CO Ltd
Current assignee: GEJIU YULONG RENEWABLE RESOURCES MANAGEMENT CO Ltd
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: CN101545037A

Abstract

本发明涉及一种用贫锡氧化矿尾矿生产铁精矿的方法。采用选冶联合处理技术，将原料贫锡氧化矿尾矿经1段磁选产出磁选铁矿，再进行焙烧离解，酸洗和水洗处理除去杂质后得到铁精矿。含铁50～56.46％的铁精矿也可作为生产铁精矿的原料，同样经焙烧离解，酸洗和水洗处理，得到铁精矿。铁精矿铁品位达到58～62％，有害元素硫、磷、铅和砷的含量亦符合成品铁精矿的指标要求。达到有效利用贫锡氧化锡矿尾矿中的铁金属，节省资源和能源，保护环境及伴生金属综合回收的目的。

Description

用贫锡氧化矿尾矿生产铁精矿的方法

一.技术领域：

本发明涉及一种用贫锡氧化矿尾矿生产铁精矿的方法，属于选冶联合处理技术领域。

二.背景技术：

人类社会对锡矿资源长期开发利用的结果，使锡资源逐年减少，入选品位越来越低，有的接近甚至低于锡尾矿，所以，锡尾矿作为二次资源利用的必要性日益受重视。但目前人们利用锡尾矿的目的，仍多以回收金属锡为主。

2005年初，随团在马来西亚考察期间，见有华人采用多级跳汰选矿工艺处理锡品位≤0.10％的砂锡矿尾矿，产出锡品位≥60％的锡精矿。该法工艺较简单，对环境污染较小，锡回收率可达40％以上，但不能处理难选多金属矿尾矿。

据谢光与余立信在《选矿手册》编委会主编的2007年版选矿手册第八卷第二分册中报导：我国在云南个旧和广西平桂有采用全重选工艺处理锡矿尾矿的选矿厂，回收率通常低于40～50％；而适宜的选锡尾矿综合利用的原则流程为重-磁-浮选联合选矿工艺，其中磁选作业以锡铁分离为主要目的。入选尾矿的锡品位≥0.15％，可分别产出锡精矿(Sn≥40％)、富中矿(Sn≥4％)和贫中矿(Sn≥1.5％)，然后送往相应的锡精矿熔炼、富中矿烟化及贫中矿高温氯化焙烧系统进一步处理，得到金属锡产品，并从烟化渣和氯化渣中回收铁，从烟尘中回收铅、铟、铋、铜等伴生金属。联合选矿工艺对处理难选锡尾矿回收锡较有效，从给矿到金属的总回收率可达45～50％。

近年来，针对我国锡矿资源富含铁的特点，回收利用锡尾矿所含的铁金属已成为人们关注的重点。在云南个旧地区新建和正在建设的几家烧结焙烧工厂，即以高铁(Fe36～44％)氧化锡矿尾矿与优质铁精矿、锌精矿等混合物料为原料生产烧结铁矿石。

三.发明内容

本发明的目的是提供一种用贫锡氧化锡矿尾矿生产铁精矿的方法。贫锡氧化锡矿尾矿经1段磁选产出磁选铁矿，再进行焙烧离解，酸洗和水洗处理除去杂质后得到铁精矿。铁精矿铁品位达到58～62％，有害元素硫磷铅砷的含量亦符合成品铁精矿的指标要求。达到有效利用贫锡氧化锡矿尾矿中的铁金属，节省资源和能源，保护环境及伴生金属综合回收的目的。

本发明按以下技术方案完成

原料为贫锡氧化锡矿尾矿，包括1次氧化锡矿尾矿(简称1次尾矿)、2次氧化锡矿尾矿(简称2次尾矿)及含硫铅砷磁铁矿(简称磁铁矿)。原料主要化学成份质量百分比列于表1。

表1贫锡氧化锡矿尾矿及磁铁矿主要化学成份质量百分比(质量％)

1、原料预处理

1)、1次尾矿经破磨至粒度小于0.125mm，干燥至含水份占原料量的6％以下，用磁场强度为1200～1600高斯的磁选机进行1段湿式弱磁选，得到1号磁选铁矿，产率29.21％，铁品位48.44％，金属铁选矿直收率45.01％；

2)、2次尾矿经破磨至粒度小于0.125mm，干燥至含水份占原料量的6％以下，用磁场强度为8000～10000高斯的磁选机进行1段干式强磁选，得到2号磁选铁矿，产率42.86％～58.42％，铁品位47.80％～48.44％，金属铁选矿直收率48.21％～61.43％；

3)、磁铁矿破碎至粒度≤1mm。

2、氧化焙烧解离

1号磁选铁矿在氧化气氛中于860～960℃温度下焙烧解离；2号磁选铁矿于760～860℃温度下焙烧解离；磁铁矿在氧化气氛中于760～960℃温度下焙烧解离，三种焙烧解离的原料以空气作氧化剂，控制通入的空气量为800～1500L/kg·料(磁选铁矿)，焙烧时间1～2小时，使物料中的砷铅等矿物解离；并使弱磁性铁矿物脱水、分解，转化为磁铁矿(Fe₃O₄)状态，得到焙砂，焙砂产率为88％～95％，铁品位提高到50％～58.8％。

3、将焙砂按焙砂∶水(固∶液)＝1∶1.5～∶2.5(g∶ml)加水，在常温及搅拌条件下浆化焙砂，用浓度为31质量％的工业盐酸或者浓度为93质量％工业硫酸进行酸洗，时间1～2小时，洗涤终点时洗液的pH≤1.0；固液分离后得到酸洗液和酸洗铁矿，酸洗铁矿再用清水洗涤至洗出液呈中性，即得到成品铁精矿。

所述的焙砂与工业酸的质量比为：

焙砂∶工业盐酸＝100∶5～100∶33；或，焙砂∶工业硫酸＝100∶4～100∶23

铁精矿铁品位为58～62％，有害元素硫、磷、铅、砷的含量亦基本达到成品铁精矿的要求指标。以1次、2次尾矿原料和磁铁矿原料计，铁精矿产出率分别为24.50％～48.78％和89.42％～92.0％；金属铁的直收率分别为43.20％～59.66％和97％～98％。

4、焙砂酸洗、固液分离后的酸洗液经沉铜砷处理，得到的铜砷渣经常温脱砷后得铜精矿。沉铜母液、工艺过程的废液及洗水汇集后，按三级石灰中和水解沉淀法治理，使净化水质达到工业《污水综合排放标准》GB8978-1996二级标准的要求。

5、本工艺磁选作业产出的尾矿渣，选用回填复垦法治理，达到修复生态环境的目的。

本发明与公知技术相比存在的优点及积极效果

1、本发明用富含铁的贫锡氧化锡矿尾矿及含硫铅砷的磁铁矿为原料，采用选冶联合处理技术，通过磁选、焙烧解离与酸洗处理获得铁精矿产品，流程结构合理，对原料适应性较宽，加工成本较低，易于工业化实施；

2、本发明除焙烧解离作业需要供热外，其余工艺步骤均在常温常压下进行操作，有利于节省能源、降低消耗；

3、本发明工艺的主原料含硫低(S＜1.0％)，磁选铁矿焙烧解离过程，物料中的砷不分散(当磁选铁矿含As 1.54～1.98％时，焙砂含As 1.88～2.07％)，因而焙烧烟气中SO₂、As₂O₃等有害气体的含量较低，烟气的治理相对较简单，经降温、除尘等处理达标后即可排放。同时，一部分易挥发的铅、锑等伴生金属可在烟尘中得到回收；

4、本发明采用硫化碱选择性沉淀法和三级石灰中和水解沉淀法治理焙砂酸洗液及洗水，既可综合回收溶液中的铜，得到高品位铜精矿(Cu 32.74～54.65％)，又能确保净化水质达到工业《污水综合排放标准》GB8978-1996二级标准的要求；

5、本发明选用回填复垦的方案治理磁选尾矿渣，已为实践证明是切实可行的方法，有利于生态环境的修复。

四.附图说明：

图1是本发明工艺流程图。

五.具体实施方式

实施例1：原料1次尾矿主要化学成份质量百分比(质量％)：Fe 36.0，Cu 0.39，Pb0.45，Zn 0.50，Sn 0.16，S 0.115，P 0.03，As 1.98。

(1)将原料脱水至6质量％以下，破磨至粒度小于0.125mm的粉碎料。

(2)粉碎料用磁场强度为1200～1600高斯的磁选机进行1段湿式弱磁选，得到1号磁选铁矿。产率29.21％，铁品位48.44％，金属铁的选矿直收率45.01％；按差额计算，磁选尾矿含铁29.68％。

(3)1号磁选铁矿于105℃烘干至含水份占原料量的6％以下，在箱式电阻炉中，于930～960℃温度，以空气作氧化剂进行氧化焙烧解离，空气消耗量按1000～1200L/kg·料计量供入炉内，焙烧过程中每隔20min扒料1次，焙烧时间1小间，产出焙砂，产率95％，含Fe 50.92％，As 2.07％。

(4)在常温下，焙砂按料∶水为1∶2.0(g∶ml)的比例加水浆化焙砂，用1台7410型微型电动搅拌器搅拌，按焙砂与工业盐酸质量比100∶31.6的用量分4次加入盐酸，搅拌洗涤1.5小时，终点时溶液pH≤1.0；过滤后，用自来水淋洗酸洗铁矿至洗出液呈中性、并烘干，得到铁精矿。铁精矿成份(％)：Fe 58.46，S 0.014，P 0.072，Pb 0.12，As 0.287；从原料1次贫锡氧化锡矿尾矿到铁精矿，产率24.50％；金属铁的直收率44.85％。

实施例2：原料2次尾矿主要化学成份质量百分比(质量％)：：Fe 33.3，Cu 0.29，Pb 0.53，Zn 0.39，Sn 0.12，S 0.10，As 1.44；

(1)将原料于阳光下晾晒至含水份6质量％以下，破磨至粒度小于0.125mm的粉碎料；

(2)用磁场强度为8000～10000高斯的磁选机进行1段干式强磁选，得到2号磁选铁矿，产率42.86％，磁选铁矿铁品位47.80％.含As 1.45％；金属铁选矿直收率61.43％。按差额计算，尾矿含Fe 22.48％。

(3)取2号磁选铁矿，于860℃温度焙烧解离，焙烧时间1.5小时，空气量以1200～1400L/kg·料计量供给，产出焙砂，产率88％。

(4)将焙砂按料∶水为1∶1.5(g∶ml)的比例加水浆化，于常温下搅拌酸洗1.5小时，按焙砂与工业硫酸质量比为100∶6计量加入硫酸，终点时溶液pH≤1.0，过滤后酸洗铁矿用自来水淋洗至洗出液呈中性，烘干后得到铁精矿，成份为Fe 59.12％，S 0.304％，As 0.217％；从主原料2次氧化锡矿尾矿到铁精矿，产率33.65％，金属铁直收率59.66％。

实施例3：原料中含铅砷磁铁矿，主要化学成份质量百分比(％)：Fe 56.46，Cu 0.24，Pb 1.03，Zn 1.01，Sn 0.14，S 0.063，P 0.188，As 0.54。粒度≤1mm。

(1)取原料磁铁矿于760℃温度焙烧解离1.5小时，空气量以1300～1500L/kg·料计量供给，产出焙砂，产率92.65％。

(2)将焙砂用水浆化，于常温下用工业盐酸搅拌洗涤1.5小时，酸用量按焙砂与盐酸质量比100∶9.8计量，终点时溶液pH≤1.0，酸洗铁矿用自来水淋洗至洗出液呈中性、并烘干，得到铁精矿，成份为(％)：Fe 61.56，S 0.064，P 0.16，Pb 0.14，As 0.089。铁精矿产率89.42％，铁回收率97.50％。

Claims

1.一种用贫锡氧化矿尾矿生产铁精矿的方法，其特征在于：其按以下步骤完成，

1)、原料预处理

(1)、1次尾矿经破磨至粒度小于0.125mm，干燥至含水份占原料量的6％以下，用磁场强度为1200～1600高斯的磁选机进行1段湿式磁选，得到1号磁选铁矿；

(2)、2次尾矿经破磨至粒度小于0.125mm，干燥至含水份占原料量的6％以下，用磁场强度为8000～10000高斯的磁选机进行1段干式磁选，得到2号磁选铁矿；

(3)、磁铁矿破碎至粒度≤1mm；

2)、氧化焙烧解离

1号磁选铁矿在氧化气氛中于860～960℃温度下焙烧解离；2号磁选铁矿于760～860℃温度下焙烧解离；磁铁矿在氧化气氛中于760～960℃温度下焙烧解离，三种焙烧解离的原料以空气作氧化剂，控制通入的空气量为800～1500L/kg·料，焙烧时间1～2小时，使物料中的砷铅矿物解离；并使弱磁性铁矿物脱水、分解，转化为磁铁矿Fe₃O₄状态，得到焙砂；

3)、将焙砂按焙砂∶水重量比＝1∶1.5～2.5加水，在常温及搅拌条件下浆化焙砂，用浓度为31质量％的工业盐酸或浓度为93质量％工业硫酸进行酸洗，时间1～2小时，所述的焙砂与工业酸的质量比为焙砂∶工业盐酸＝100∶5～100∶33；或，焙砂∶工业硫酸＝100∶4～100∶23，洗涤终点时洗液的pH≤1.0，固液分离后得到酸洗液和酸洗铁矿，酸洗铁矿再用清水洗涤至洗出液呈中性，即得到成品铁精矿，

所述1次尾矿原料主要化学成份质量百分比为Fe 30～36.2，Cu 0.3～0.4，Pb0.40～0.45，Zn 0.4～0.5，Sn 0.16～0.29，S 0.115～0.82，P 0.03～0.16，As 1.50～1.98；2次尾矿原料主要化学成份质量百分比为Fe 28.6～33.3，Cu 0.24～0.29，Pb 0.18～0.53，Zn0.19～0.39，Sn 0.12～0.23，S0.10～0.84，P 0.08～0.34，As 1.12～1.44；磁铁矿原料主要化学成份质量百分比为Fe 50～56.46，Cu 0.24，Pb 1.03，Zn 1.01，Sn 0.14，S 0.063～0.85，P 0.188～0.28，As 0.54～0.80。