CN101768661A - 一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，包括以下步骤：浮选硫铁尾矿除杂并富集铁硫得到硫铁精矿；硫铁精矿氧化焙烧得到焙砂和烟气，焙砂用硫酸酸浸除杂得到铁精矿，烟气用制酸装置吸收制取硫酸；还原焙烧铁精矿，制得金属化球团。本发明中的从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法可综合利用硫铁尾矿中的硫铁，在产出硫酸的同时，得到金属化率大于95％，金属铁含量大于90％的高纯度还原铁。本方法流程简单，技术指标高、成本低、具有极大的实用性和经济效益。

Description

一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法

技术领域

本发明涉及一种从尾矿中综合利用铁硫的方法，具体地涉及一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法。

背景技术

据资料显示，目前多数厂家对于浮选铜锌或其它含硫矿物的尾矿多数为弃之不用，硫含量较高的尾矿廉价卖给制酸厂家，由于尾矿中杂质含量高，硫精矿质量不纯，导致硫酸渣难以得到充分地应用。

我国化工企业每年排放硫酸渣近1000万吨，除15％左右用于建材、冶金等行业外，其余均作为“三废”排放，侵占农田、污染江河湖海，即危害环境，同时还造成国家资源的巨大浪费。我国铁矿资源并不富裕，随着钢铁工业的发展，不断扩大对铁矿石的需求，进口矿石日益增多，一些中小型炼铁企业，由于原料铁矿石市场短缺，价格上涨，面临亏损，有的则处于停产和倒闭边沿。因此，如何利用和开发硫酸渣中的有价元素并处理其中的有害元素，是一项值得关注的问题。

硫酸渣主要存在以下特征：

1、硫酸渣中含铁品位不一且波动大，即使是同一产地、同一制酸厂，由于操作条件和矿山资源的分散，都不能保持含铁品位稳定，甚至品位是逐年降低的，这就为利用硫酸渣的持久性带来困难。

2、硫酸渣中除铁外，尚有部分对钢铁品质有害的元素。这些有害元素随矿山采选技术的进步已大为减少，但仍有一些有害元素，如铜等不能去除。

3、硫酸渣的含硫量普遍比高炉冶炼要求的铁矿石高，这是冶炼合格生铁的最大障碍。以FeS、FeS₂形态存在的硫经沸腾焙烧炉已烧去其大部分，而以硫酸盐形态存在的硫却大部分保留下来。因此，在选矿、造块和冶炼过程中要考虑强化脱硫问题。

4、粒度不均、堆比重小。粒度过细的硫酸渣直接焙烧必然影响料层透气性，恶化烧结进程，直至无法烧结；粒度太粗难则于成球，必须再次研磨，但加大成本。因而直接利用硫酸渣往往带有局限性。

目前，我国硫酸渣主要流向：

1.光和法

南京钢铁厂用日本“光和法，先将硫酸渣细磨造球进入回转窑高温氯化焙烧，从氯化烟气中回收Au，Ag，Cu，Pb，Zn等，可回收贵金属、金、银和其他有色金属，综合效益还是合算的。其缺点是产量低，操作技术复杂，而损耗备品备件需从日本进口，投资大，难以推广。

2.磁化焙烧一磁选法

山西平定钢铁厂利用Φ0.7×16m回转窑直接将粉料进行磁化焙烧，同时可脱硫60％，窑内温度800～850℃，经回转窑焙烧后酸渣排入隔绝空气的冷却筒内冷却，经球磨机再磨，再经永磁湿式磁选机磁选，可得到理想的铁精矿。此方法虽已通过工业试验，但未能形成规模化生产。

3.直接添加法

大连铁厂(100m³高炉2座)近年来长期使用部份硫酸渣，直接加入球团料中。大连铁厂和济南铁厂生产铁精矿氧化球团，采用混料一造球一带式焙烧机一氧化球团工艺，由于硫酸渣成球性能差，为保证球团强度，硫酸渣配入量占配矿石总量的6～8％，只能属于最简单的少量直接利用硫酸渣。由于加入量少，对高炉冶炼和生铁质量没有明显影响。

4.直接渗烧法

四川高桥、珙县、广汉等厂的烧结矿均用的是土法平地烧结，硫酸渣按一定比例(10～50％)，同粉，返矿，焦粉等混匀，平地堆烧，江油钢铁厂除了上述方法外，还配入烧结料中进箱烧。这一方法简单而行，投资少，上马快，缺点是质量不稳定，SO₂烟气污染严重，成为利用三废又出现二次污染局面。要解决烟气回收处理或高空排放，投资大，技术也复杂，这是炼铁工业大量利用硫酸渣迟早必需解决的问题。

综上，现有的硫铁矿利用技术存在利用效率低、技术指标低和经济效益差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，以解决现有技术中的上述问题。本发明中的从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法可综合利用硫铁尾矿中的硫铁，在产出硫酸的同时，得到金属化率大于95％，金属铁含量大于90％的高纯度还原铁。

本发明提供的技术方案如下：

一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、浮选硫铁尾矿除杂并富集铁硫得到硫铁精矿；

B、硫铁精矿氧化焙烧得到焙砂和烟气，焙砂用硫酸酸浸除杂得到铁精矿，烟气用制酸装置吸收制取硫酸；

C、还原焙烧铁精矿，制得金属化球团。

在氧化焙烧的过程中，可以同时获得烟气，烟气用于制酸，硫酸除销售外还可以提供给选矿厂使用，焙烧产生的多余热能可用于发电，焙砂中除少量铁在酸浸时进入溶液，其余成为铁精矿，铁的利用率超过95％，解决硫酸渣中铁利用率低问题。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述浮选硫铁尾矿除杂并富集铁硫得到硫铁精矿的步骤为：

(1)粗选

将含硫品位10～40％硫铁尾矿用水配制成重量百分浓度为20％～40％的矿浆进入粗选槽中，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5；在每吨尾矿顺次加入200克～1000克抑制剂、20克～100克巯基类硫化矿捕收剂和10克～80克起泡剂，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～50mm的厚度，浮选5～10分钟；泡沫产品为粗选硫铁精矿，槽内产品为粗选尾矿；

(2)精选

一次精选：

把粗选泡沫产品放入一次精选槽内加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，每吨尾矿中(以进料矿石量计算)加入抑制剂100克～500克，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为一次精选精矿，进入二次精选，槽内矿浆为一次精选尾矿，返回粗选槽，与第二批次硫铁尾矿一起进行二批次粗选；

二次精选：

把一次精选的精矿矿浆置于二次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为二次精选精矿，进入三次精选，槽内矿浆为二次精选尾矿，返回一次精选与第二批次粗选精矿一起进行二批次一次精选；

n次精选：

把n-1次精选的精矿矿浆置于n次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为n次精选精矿，槽内矿浆为n次精选尾矿，返回n-1次精选与第二批次n-2次精选精矿一起进行二批次n-1次精选；2≤n≤6，n为整数。

经过粗选和n次精选的硫铁精矿硫品位大于40％，可以作为优质制酸原料，铁品位亦同时达到40％以上。精选的次数可根据硫铁尾矿的品味和拟获得的产品的需要调整。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，在粗选和精选步骤之间还可以加入扫选步骤：向留在粗选槽内的粗选尾矿中加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5；在每吨粗选尾矿加入100克～500克抑制剂、10克～50克巯基类硫化矿捕收剂和10克～40克起泡剂，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～30mm的厚度，浮选3～6分钟；泡沫产品为扫选硫铁精矿，槽内产品为扫选尾矿，扫选硫铁精矿返回粗选槽内，与第二批次硫铁尾矿和一次精选尾矿一起进行二批次粗选。扫选可进一步回收尾矿中残存的铁，提高产率。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述硫铁尾矿为浮选铜锌的硫铁尾矿。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述抑制剂为硅酸钠或六偏磷酸钠，抑制剂添加量可根据矿石脉石品位的高低调整，粗选、扫选和精选步骤中使用的抑制剂相同；所述巯基类硫化矿捕收剂为丁黄药、丁胺黑药或PAC(北京矿冶研究总院生产)中的一种，巯基类硫化矿捕收剂添加量可根据矿石含硫品位的高低调整，粗选和扫选步骤中使用的巯基类硫化矿捕收剂相同；所述起泡剂为松醇油、2号浮选油或BK201(北京矿冶研究总院生产)中的一种，粗选和扫选步骤中使用的起泡剂相同。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述硫铁精矿氧化焙烧得到焙砂，焙砂用硫酸酸浸除杂得到铁精矿的步骤为：将前述第n次精选中获得的硫铁精矿置于马弗炉中，通入空气在600℃～900℃焙烧得到氧化焙砂；焙砂用水配制成重量浓度15％～40％的矿浆，在40℃～90℃温度下用硫酸机械搅拌浸出，控制浸出过程硫酸浓度2％～10％，过滤洗涤后得到铁精矿。铁精矿中的铁品位可上升至65％以上，成为合格铁精矿或者金属化球团原料。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述还原焙烧铁精矿，制得金属化球团的步骤为：在每吨铁精矿中加入20千克～50千克的膨润土，用圆盘造球机制成φ10mm～12mm的球团；将球团在50℃～80℃烘干后，置于马弗炉，在450℃～650℃预焙1～3小时；向石墨罐中以1∶0.8～1.2的重量比加入还原煤和预焙的球团，在1000℃～1300℃焙烧1～5小时后，取出石墨罐置于还原介质中，自然冷却，得到金属化球团。金属化球团的金属化率大于95％，金属铁含量大于90％的还原铁，具有良好的经济效益。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，圆盘造球机在圆盘倾斜度为40°～50°，以20～30转/分钟的转速造球25～40分钟制成球团。

前述从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法中，所述还原煤为挥发份25％～30％、灰份小于15％的烟煤；所述还原介质为烟煤。

本发明中的从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法可综合利用硫铁尾矿中的硫铁，在产出硫酸的同时，得到金属化率大于95％，金属铁含量大于90％的高纯度还原铁。本方法流程简单，技术指标高、成本低、具有极大的实用性和经济效益。本发明可改变硫酸工业生产现状，各阶段获得的中间产品如硫铁精矿等可以作为合格产品进行销售，可实现阶段产业化，使企业可以有选择地生产硫酸或还原铁。

附图说明

图1为本发明实施例1浮选铜锌的硫铁尾矿除杂、富集铁硫得到硫铁精矿的工业流程图；

图2为本发明实施例1从硫铁尾矿中综合利用硫铁的工业流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2中所示，取阿舍勒某铜矿厂浮选铜锌的硫铁尾矿，矿石中金属矿物主要是黄铁矿，其次是黄铜矿、闪锌矿，脉石矿物主要是石英、斜长石、云母、方解石、白云石、绿泥石等。矿石中铁、硫、铜含量分别为铁27.98％、硫29.02％、铜0.18％。

(1)粗选

将含硫品位29％硫铁尾矿用水配制成重量百分浓度约为30％的矿浆进入粗选槽中，加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6；在每吨尾矿加入1000克硅酸钠，搅匀；而后在每吨尾矿添加50克丁黄药，搅匀；再在每吨尾矿加入60克松醇油，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～50mm的厚度，浮选8分钟；泡沫产品为粗选硫铁精矿，槽内产品为粗选尾矿；

(2)扫选

向留在粗选槽内的粗选尾矿中加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6；在每吨粗选尾矿加入500克硅酸钠，搅匀；而后向每吨粗选尾矿加入添加25克丁黄药，搅匀；再向每吨粗选尾矿加入30克松醇油，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～30mm的厚度，浮选5分钟；泡沫产品为扫选硫铁精矿，槽内产品为扫选尾矿，扫选硫铁精矿返回粗选槽内。

(3)精选

一次精选：

把粗选泡沫产品放入一次精选槽内加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在30％，加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6，每吨尾矿中(以进料矿石量计算)加入硅酸钠500克，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3分钟；其泡沫产品为一次精选精矿，进入二次精选，槽内矿浆为一次精选尾矿，返回粗选槽，与第二批次硫铁尾矿及扫选精矿一起进行二批次粗选；

二次精选：

把一次精选的精矿矿浆置于二次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度约为30％，加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3分钟；其泡沫产品为二次精选精矿，进入三次精选，槽内矿浆为二次精选尾矿，返回一次精选与第二批次粗选精矿一起进行二批次一次精选；

三次精选：

把二次精选的精矿矿浆置于三次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在30％，加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3分钟；其泡沫产品为三次精选精矿，进入四次精选，槽内矿浆为三次精选尾矿，返回二次精选与第二批次一次精选精矿一起进行二批次二次精选；

四次精选：

把三次精选的精矿矿浆置于四次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在30％，加重量百分比浓度为20％的硫酸使矿浆pH值保持在6，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3分钟；其泡沫产品为四次精选精矿，槽内矿浆为四次精选尾矿，返回三次精选与第二批次二次精选精矿一起进行二批次三次精选。

四次精选后的硫铁精矿中，铁含量43.2％、硫含量49.2％、铜含量0.26％，可以作为合格硫铁精矿产品销售，并且铁硫可以同时计价。

将四次精选后的硫铁精矿置于马弗炉中，通入空气在900℃恒温焙烧2h，得到氧化焙砂；焙砂用水配制成重量百分比浓度为40％的矿浆，在80℃用硫酸机械搅拌浸出，控制浸出过程硫酸浓度10％，过滤洗涤后得到铁精矿。铁精矿中的铁含量为68.5％、硫含量为0.03％、铜含量为0.2％，成为合格铁精矿或者金属化球团原料。焙烧过程中产生的烟气则通过制酸工艺形成硫酸。

在每吨铁精矿中加入50千克的膨润土，用圆盘造球机在圆盘倾斜度为50°，以30转/分钟的转速造球25分钟制成φ10mm～12mm的球团；将球团在80℃烘干后，置于马弗炉，在650℃预焙1小时；向石墨罐中以1∶1的重量比加入挥发份25％～30％、灰份小于15％的烟煤和预焙的球团，在1300℃恒温焙烧1小时后，取出石墨罐置于烟煤中，自然冷却，得到金属化球团。金属化球团铁硫含量分别为总铁95％、金属铁90.23％，金属化率95％，硫含量小于0.05％，具有良好的经济效益。

实施例2

取青海某铜矿厂浮选铜锌的硫铁尾矿，矿石中金属矿物主要是黄铁矿，其次是磁铁矿、黄铜矿，脉石矿物主要是：方解石、白云石、绿泥石、石英等。矿石中铁、硫、铜含量分别为铁40.7％、硫38.5％、铜0.87％。

(1)粗选

将含硫品位38.5％硫铁尾矿用水配制成重量百分浓度约为40％的矿浆进入粗选槽中，加重量百分比浓度为10％的硫酸使矿浆pH值保持在4.5；在每吨尾矿加入1000克六偏磷酸钠，搅匀；在每吨尾矿添加100克丁胺黑药，搅匀；再在每吨尾矿加入80克2号浮选油，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～50mm的厚度，浮选10分钟；泡沫产品为粗选硫铁精矿，槽内产品为粗选尾矿；

(2)扫选

向留在粗选槽内的粗选尾矿中加重量百分比浓度为10％的硫酸使矿浆pH值保持在4.5；在每吨粗选尾矿加入500克六偏磷酸钠，搅匀；向每吨粗选尾矿加入添加50克丁胺黑药，搅匀；再向每吨粗选尾矿加入40克松醇油，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～30mm的厚度，浮选6分钟；泡沫产品为扫选硫铁精矿，槽内产品为扫选尾矿，扫选硫铁精矿返回粗选槽内。

(3)精选

一次精选：

把粗选泡沫产品放入一次精选槽内加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在30％，加重量百分比浓度为10％的硫酸使矿浆pH值保持在4.5，每吨矿石中(以进料矿石量计算)加入六偏磷酸钠500克，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选5分钟；其泡沫产品为一次精选精矿，进入二次精选，槽内矿浆为一次精选尾矿，返回粗选槽，与第二批次硫铁尾矿及扫选精矿一起进行二批次粗选；

二次精选：

把一次精选的精矿矿浆置于二次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度约为30％，加重量百分比浓度为10％的硫酸使矿浆pH值保持在4.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选5分钟；其泡沫产品为二次精选精矿，进入三次精选，槽内矿浆为二次精选尾矿，返回一次精选与第二批次粗选精矿一起进行二批次一次精选；

二次精选后的硫铁精矿中，铁含量51.8％、硫含量46.6％、铜含量0.25％，可以作为合格硫铁精矿产品销售，并且铁硫可以同时计价。

将二次精选后的硫铁精矿置于马弗炉中，通入空气在600℃恒温焙烧5h，得到氧化焙砂；焙砂用水配制成重量百分比浓度为15％的矿浆，在90℃用硫酸机械搅拌浸出，控制浸出过程硫酸的重量百分比浓度为2％，过滤洗涤后得到铁精矿。铁精矿中的铁含量为75.8％、硫含量为0.04％、铜含量为0.25％，成为合格铁精矿或者金属化球团原料。焙烧过程中产生的烟气则通过制酸工艺形成硫酸。

在每吨铁精矿中加入20千克的膨润土，用圆盘造球机在圆盘倾斜度为40°，以20转/分钟的转速造球40分钟制成φ10mm～12mm的球团；将球团在50℃烘干后，置于马弗炉，在450℃预焙3小时；向石墨罐中以1∶0.8的重量比加入挥发份25％～30％、灰份小于15％的烟煤和预焙的球团，在1000℃恒温焙烧5小时后，取出石墨罐置于烟煤中，自然冷却，得到金属化球团。金属化球团铁硫含量分别为总铁94.2％、金属铁90.83％，金属化率96.4％，硫含量小于0.05％，具有良好的经济效益。

实施例3

取青海某铜矿厂浮选铜锌的硫铁尾矿，矿石中金属矿物主要是黄铁矿，其次是黄铜矿、闪锌矿，脉石矿物主要是：石英、斜长石、云母、方解石、白云石、绿泥石等。矿石中铁、硫、铜含量分别为铁18.86％、硫9.92％、铜0.08％。

(1)粗选

将含硫品位9.92％硫铁尾矿用水配制成重量百分浓度约为20％的矿浆进入粗选槽中，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5；在每吨尾矿加入200克硅酸钠，搅匀；在每吨尾矿添加20克PAC，搅匀；再在每吨尾矿加入10克BK201，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～50mm的厚度，浮选5分钟；泡沫产品为粗选硫铁精矿，槽内产品为粗选尾矿；

(2)扫选

向留在粗选槽内的粗选尾矿中加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5；在每吨粗选尾矿加入100克硅酸钠，搅匀；向每吨粗选尾矿加入添加10克PAC，搅匀；再向每吨粗选尾矿加入10克BK201，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～30mm的厚度，浮选3分钟；泡沫产品为扫选硫铁精矿，槽内产品为扫选尾矿，扫选硫铁精矿返回粗选槽内。

(3)精选

一次精选：

把粗选泡沫产品放入一次精选槽内加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，每吨矿石中(以进料矿石量计算)加入硅酸钠100克，搅匀；通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为一次精选精矿，进入二次精选，槽内矿浆为一次精选尾矿，返回粗选槽，与第二批次硫铁尾矿及扫选精矿一起进行二批次粗选；

二次精选：

把一次精选的精矿矿浆置于二次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度约为10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为二次精选精矿，进入三次精选，槽内矿浆为二次精选尾矿，返回一次精选与第二批次粗选精矿一起进行二批次一次精选；

三次精选：

把二次精选的精矿矿浆置于三次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为三次精选精矿，进入四次精选，槽内矿浆为三次精选尾矿，返回二次精选与第二批次一次精选精矿一起进行二批次二次精选；

四次精选：

把三次精选的精矿矿浆置于四次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为四次精选精矿，进入五次精选，槽内矿浆为四次精选尾矿，返回三次精选与第二批次二次精选精矿一起进行二批次三次精选；

五次精选：

把四次精选的精矿矿浆置于五次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为五次精选精矿，进入六次精选，槽内矿浆为五次精选尾矿，返回四次精选与第二批次三次精选精矿一起进行二批次四次精选；

六次精选：

把五次精选的精矿矿浆置于六次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％，加重量百分比浓度为5％的硫酸使矿浆pH值保持在8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选6分钟；其泡沫产品为六次精选精矿，槽内矿浆为六次精选尾矿，返回五次精选与第二批次四次精选精矿一起进行二批次五次精选；

六次精选后的硫铁精矿中，硫含量50.5％、铁含量42.9％、铜含量0.28％，可以作为合格硫铁精矿产品销售，并且铁硫可以同时计价。

将六次精选后的硫铁精矿置于马弗炉中，通入空气在800℃恒温焙烧5h，得到氧化焙砂；焙砂用水配制成重量百分比浓度为30％的矿浆，在40℃用硫酸机械搅拌浸出，控制浸出过程硫酸的重量百分比浓度为10％，过滤洗涤后得到铁精矿。铁精矿中的铁含量为68.5％、硫含量为0.09％、铜含量为0.28％，成为合格铁精矿或者金属化球团原料。焙烧过程中产生的烟气则通过制酸工艺形成硫酸。

在每吨铁精矿中加入20千克的膨润土，用圆盘造球机在圆盘倾斜度为40°，以20转份钟的转速造球40分钟制成φ10mm～12mm的球团；将球团在80℃烘干后，置于马弗炉，在500℃预焙3小时；向石墨罐中以1∶1.2的重量比加入挥发份25％～30％、灰份小于15％的烟煤和预焙的球团，在1000℃恒温焙烧5小时后，取出石墨罐置于烟煤中，自然冷却，得到金属化球团。金属化球团铁硫含量分别为总铁95.5％、金属铁91.2％，金属化率95.5％，硫含量小于0.05％，具有良好的经济效益。

上述仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、浮选硫铁尾矿除杂并富集铁硫得到硫铁精矿；

B、硫铁精矿氧化焙烧得到焙砂和烟气，焙砂用硫酸酸浸除杂得到铁精矿，烟气用制酸装置吸收制取硫酸；

C、还原焙烧铁精矿，制得金属化球团。

2.根据权利要求1所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，所述浮选硫铁尾矿除杂并富集铁硫得到硫铁精矿的步骤为：

(1)粗选

将含硫品位10～40％硫铁尾矿用水配制成重量百分浓度为20％～40％的矿浆进入粗选槽中，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5；在每吨尾矿顺次加入200克～1000克抑制剂、20克～100克巯基类硫化矿捕收剂和10克～80克起泡剂，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～50mm的厚度，浮选5～10分钟；泡沫产品为粗选硫铁精矿，槽内产品为粗选尾矿；

(2)精选

一次精选：

把粗选泡沫产品放入一次精选槽内加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，每吨尾矿中加入抑制剂100克～500克，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为一次精选精矿，进入二次精选，槽内矿浆为一次精选尾矿，返回粗选槽，与第二批次硫铁尾矿一起进行二批次粗选；

二次精选：

把一次精选的精矿矿浆置于二次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为二次精选精矿，进入三次精选，槽内矿浆为二次精选尾矿，返回一次精选与第二批次粗选精矿一起进行二批次一次精选；

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n次精选：

把n-1次精选的精矿矿浆置于n次精选浮选槽中，加水调节矿浆液面，使矿浆重量百分浓度在10％～30％，加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5，通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～40mm的厚度，浮选3～6分钟；其泡沫产品为n次精选精矿，槽内矿浆为n次精选尾矿，返回n-1次精选与第二批次n-2次精选精矿一起进行二批次n-1次精选；2≤n≤6，n为整数。

3.根据权利要求2所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，在粗选和精选步骤之间加入扫选步骤：向留在粗选槽内的粗选尾矿中加硫酸使矿浆pH值保持在4.5～8.5；在每吨粗选尾矿顺次加入100克～500克抑制剂、10克～50克巯基类硫化矿捕收剂和10克～40克起泡剂，搅匀后通入空气使浮选槽中泡沫层保持在5～30mm的厚度，浮选3～6分钟；泡沫产品为扫选硫铁精矿，槽内产品为扫选尾矿，扫选硫铁精矿返回粗选槽内，与第二批次硫铁尾矿和一次精选尾矿一起进行二批次粗选。

4.根据权利要求2或3中所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，所述硫铁精矿氧化焙烧得到焙砂，焙砂用硫酸酸浸除杂得到铁精矿的步骤为：将前述第n次精选中获得的硫铁精矿置于马弗炉中，通入空气在600℃～900℃焙烧得到氧化焙砂；焙砂用水配制成重量浓度15％～40％的矿浆，在40℃～90℃温度下用硫酸机械搅拌浸出，控制浸出过程硫酸浓度2％～10％，过滤洗涤后得到铁精矿。

5.根据权利要求4中所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于，所述还原焙烧铁精矿，制得金属化球团的步骤为：在每吨铁精矿中加入20千克～50千克的膨润土，用圆盘造球机制成φ10mm～12mm的球团；将球团在50℃～80℃烘干后，置于马弗炉，在450℃～650℃预焙1～3小时；向石墨罐中以1∶0.8～1.2的重量比加入还原煤和预焙的球团，在1000℃～1300℃焙烧1～5小时后，取出石墨罐置于还原介质中，自然冷却，得到金属化球团。

6.根据权利要求1所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于：所述硫铁尾矿为浮选铜锌的硫铁尾矿。

7.根据权利要求1所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于：所述抑制剂为硅酸钠或六偏磷酸钠，粗选、扫选和精选中使用的抑制剂相同；所述巯基类硫化矿捕收剂为丁黄药、丁胺黑药或PAC中的一种，粗选和扫选中使用的巯基类硫化矿捕收剂相同；所述起泡剂为松醇油、2号浮选油或BK201中的一种，粗选和扫选中使用的起泡剂相同。

8.根据权利要求5所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于：所述圆盘造球机在圆盘倾斜度为40°～50°，以20～30转/分钟的转速造球25～40分钟制成球团。

9.根据权利要求5所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于：所述还原煤为挥发份25％～30％、灰份小于15％的烟煤；所述还原介质为烟煤。

10.根据权利要求4所述的一种从含硫铁尾矿中综合利用铁硫的方法，其特征在于：所述硫酸的重量百分比浓度为5％～20％。

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