CN101775485B - 一种炼磺烧渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫选矿方法 - Google Patents
一种炼磺烧渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫选矿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明是一种炼磺烧渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫选矿方法。包括以下步骤：破碎、还原剂制备、预选抛尾、磁化焙烧、水淬、弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿，磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿后磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿后磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后磁选机进行精选III，得到铁精矿IV；脱水干燥得到最终的铁精矿粉。本发明针对炼磺烧渣和硫酸渣的选矿具有明显的效果，可以得到铁品位≥57.23％，硫含量≤0.40％，铁回收率≥75.01％的铁精矿选矿指标。可以得到较好的经济效益，有效的实现了固体废弃物的资源化。
Description
技术领域
本发明涉及矿物加工工程技术领域，特别是一种炼磺烧渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫选矿方法。
背景技术
炼磺烧渣和硫酸渣是制备硫磺和硫酸的固体副产品，该副产品含有一定量的铁，如果加以回收利用不仅可以解决环境问题，同时也可以有效的实现固体废弃物的有效利用。长期以来没有一种较为有效的选矿方法能够利用该固体废弃物，严重的破坏了周边环境。因此，寻求一种有效的选矿工艺生产出合格的铁精矿，实现固体废弃物资源化是具有重大的环境意义和社会意义的。
现有公知技术：(1)余长鑫等人申请的“一种硫铁矿烧渣复选铁的方法”(申请号：200410040575.2)的发明专利，它是以硫铁矿为原料，从生产硫酸废渣中多次提取精铁矿粉的选矿方法，它是将硫铁矿烧渣分选为精铁粉和粗渣，然后将粗渣在沉降池中进行自然沉降，然后进行料浆浓缩：将沉降后的剩余固悬物溶液送入澄清器中澄清2.5～4小时，然后将清液排放，得到矿浆重量浓度为20～30％的浓缩料浆；最后进行精铁粉选别：将上述浓缩料浆选别为含铁重量为55～60％的精铁粉和尾渣，该发明大大提高了硫铁矿烧渣中精铁粉的回收率，使选铁工艺的整体效益有了较大的改善，具有工艺流程简单，易于操控，能耗也较低和综合选率高的优点。(2)文书明等人申请的“高铁低硫型硫铁矿烧渣的生产方法”(申请号：200410079527.4)发明专利，一种利用硫铁矿矿石生产高铁低硫型硫铁矿烧渣的方法，包括含硫品位8％～48％的硫铁矿矿石经破碎、磨矿、硫铁矿矿物浮选，3至6次精选提纯，反浮选除杂得含硫铁矿矿物95％以上的高纯硫铁矿细粉，该高纯硫铁矿细粉在沸腾炉中与空气混合富氧燃烧，SO2炉气经2至4次除尘后用于制硫酸，而得到的炉渣含铁品位在65％以上，含硫小于0.4％，为高铁低硫型硫铁矿烧渣。该炉渣可进入直接还原炼铁炉作为炼铁原料，直接还原炼铁，获得直接还原铁。含硫8％～48％的硫铁矿资源经过本方法处理，可综合利用其中的铁、硫资源，获得直接还原炼铁的原料和硫酸。(3)池煊庆申请的“硫铁矿烧渣的综合回收方法”(申请号：200510021005.3)发明专利，提供一种硫铁矿烧渣的综合回收方法，其步骤是，将硫铁矿烧渣进行三段湿式磁选后得精矿，过滤，与焦粉、氯化铁、氯化镁及脲醛树脂胶配合后，制粒干燥，得干团球矿和灰分，将干团球矿还原氯化挥发，得合格铁球团矿。同时，对灰分和烟尘分别进行收尘及水冷吸收，最后提取铅、铜和锌。选矿可使含铁量提高10～15％，得到含铁量大于60％的合格铁球团矿，铁回收率大于90％，粗粒尾矿含铁量低于15％，同时，使有价金属回收率达90％以上。有效地治理污染，变废为宝，有利于资源再生，对缓解国内铁资源缺乏，处理低品位铁矿均具有重要意义。适合于各种品位的硫铁矿烧渣综合回收。
现有公知技术的不足之处主要表现在：(1)成本较高，生产周期比较长，(2)较难生产出高质量的铁精矿粉，(3)选矿工艺流程复杂，可操作性不强(4)实用性不够。
发明内容
本发明的目的是提供一种炼磺烧渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫选矿方法，解决了炼磺烧渣和硫酸渣大量堆放所带来的环境问题和社会问题，同时回收渣中的有价元素铁生产出合格的铁精矿粉，有效的实现固体废弃物资源化。
本发明采用预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫工艺可以有效的处理炼磺烧渣和硫酸渣，能够得到质量较高的铁精矿粉。在磁化焙烧之前，采用预选工艺对原矿进行抛尾，提高在焙烧之前烧渣的铁品位，减少进入焙烧炉中的矿石量，降低焙烧成本；预选后的精矿与还原剂(焦炭、褐煤、烟煤、无烟煤)混匀后进入焙烧炉中进行磁化焙烧，磁化焙烧后的产品经水淬后采用阶段磨矿阶段选别的磁选工艺可以得到铁品位≥57.00％，硫含量≤0.40％，铁综合回收率≥75.00％的铁精矿粉。该铁精矿粉可作为炼铁的原料。
本发明针对炼磺烧渣和硫酸渣，采用预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫工艺流程的步骤如下：
(1)破碎：采用破碎机将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
(2)还原剂制备：将还原剂(焦炭、褐煤、无烟煤、烟煤)制备成粒度小于-3mm；
(3)预选抛尾：采用磁场强度H＝0.7～1.2T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
(4)磁化焙烧：添加1～10％(预选精矿总量的质量分数)的还原剂(焦炭、褐煤、无烟煤、烟煤)与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为10～45min，焙烧温度为750～1050℃；
(5)水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，为防止焙烧矿与空气接触产生氧化，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
(6)弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.30～0.45T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.20～0.30T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.10～0.15T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.08～0.12T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV。
(7)脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
本发明针对炼磺烧渣和硫酸渣的选矿具有明显的效果，主要表现在以下几个方面：
(1)采用预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫针对不同地区的炼磺烧渣和硫酸渣具有明显的效果，可以得到铁品位≥57.23％，硫含量≤0.40％，铁回收率≥75.01％的铁精矿选矿指标。
(2)所得到的铁精矿粉质量高，可作为炼铁的原料。
(3)本发明不仅解决了渣堆放所带来的环境问题，同时回收了渣中的有价元素铁，可以得到较好的经济效益，有效的实现了固体废弃物的资源化。符合国家目前大力提倡的循环经济方针。
附图说明
图1是本发明的炼磺烧渣和硫酸渣预选抛尾—磁化焙烧提铁降硫工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
矿样来自四川某地，原矿含铁28.94％，含硫2.14％，属于低铁高硫型烧渣。
1、破碎：采用破碎机将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
2、还原剂制备：将还原剂用焦炭制备成粒度小于-3mm；
3、预选抛尾：采用磁场强度H＝0.70T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
4、磁化焙烧：添加5％(预选精矿总量的质量分数)的还原剂焦炭与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为25min，焙烧温度为950℃；
5、水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，为防止焙烧矿与空气接触产生氧化，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
6、弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.40T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.20T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.12T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.10T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV。
7、脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
原矿主要化学成分含量见表1，流程选矿指标见表2。
表1 矿样主要化学成分含量
| 项目 | Fe | S | As | P | MgO | CaO | SiO2 | Al2O3 |
| 含量(％) | 28.94 | 2.14 | 0.03 | 0.02 | 3.13 | 2.33 | 25.66 | 1.98 |
表2流程选矿指标
实施例2：
矿样来自陕西某地，原矿含铁29.84％，含硫3.11％，属于低铁高硫型烧渣。
1、破碎：采用破碎机将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
2、还原剂制备：将还原剂用褐煤制备成粒度小于-3mm；
3、预选抛尾：采用磁场强度H＝0.80T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
4、磁化焙烧：添加3％(预选精矿总量的质量分数)的还原剂褐煤与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为45min，焙烧温度为750℃；
5、水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，为防止焙烧矿与空气接触产生氧化，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
6、弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.35T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.20T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.12T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.10T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV。
7、脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
原矿主要化学成分含量见表3，流程选矿指标见表4。
表3矿样主要化学成分含量
| 项目 | Fe | S | As | P | MgO | CaO | SiO2 | Al2O3 |
| 含量(％) | 29.84 | 3.11 | 0.021 | 0.08 | 1.68 | 3.11 | 26.33 | 2.04 |
表4流程选矿指标
实施例3：
矿样来自四川某地，原矿含铁33.08％，含硫2.83％，属于高硫中铁型烧渣。
1、破碎：采用破碎机将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
2、还原剂制备：将还原剂用烟煤制备成粒度小于-3mm：
3、预选抛尾：采用磁场强度H＝0.10T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
4、磁化焙烧：添加8％(预选精矿总量的质量分数)的还原剂烟煤与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为15min，焙烧温度为1000℃；
5、水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，为防止焙烧矿与空气接触产生氧化，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
6、弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.30T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.25T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.12T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.08T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV。
7、脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
原矿主要化学成分含量见表5，流程选矿指标见表6。
表5矿样主要化学成分含量
| 项目 | Fe | S | As | P | MgO | CaO | SiO2 | Al2O3 |
| 含量(％) | 33.08 | 2.83 | 0.01 | 0.006 | 3.64 | 3.98 | 20.73 | 1.42 |
表6流程选矿指标
实施例4：
矿样来自贵州某地，原矿含铁25.64％，含硫3.69％，属于低铁高硫型烧渣。
1、破碎：采用破碎机将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
2、还原剂制备：将还原剂用无烟煤制备成粒度小于-3mm；
3、预选抛尾：采用磁场强度H＝1.20T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
4、磁化焙烧：添加5％(预选精矿的质量分数)的还原剂无烟煤与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为10min，焙烧温度为1050℃；
5、水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，为防止焙烧矿与空气接触产生氧化，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
6、弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.45T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.20T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.15T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.12T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV。
7、脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
原矿主要化学成分含量见表7，流程选矿指标见表8。
表7矿样主要化学成分含量
| 项目 | Fe | S | As | P | MgO | CaO | SiO2 | Al2O3 |
| 含量(％) | 25.64 | 3.69 | 0.011 | 0.009 | 2.14 | 5.63 | 21.33 | 1.69 |
表8流程选矿指标
Claims (1)
1.一种炼磺烧渣预选抛尾-磁化焙烧提铁降硫选矿方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)破碎：将烧渣破碎至粒度小于10mm的矿样；
(2)还原剂制备：将还原剂焦炭、褐煤、无烟煤、烟煤中的一种制备成粒度小于3mm；
(3)预选抛尾：采用磁场强度H＝0.7～1.2T的干式磁选机对小于10mm的矿样进行预选，磁性产物为精矿，作为进入焙烧炉的原料；
(4)磁化焙烧：添加预选精矿总量质量分数1～10％的还原剂与预选精矿混匀后置入焙烧炉中进行磁化焙烧，焙烧时间为10～45min，焙烧温度为750～1050℃；
(5)水淬：经焙烧炉磁化焙烧的产物进行水淬，控制焙烧矿在空气中的停留时间小于20秒；
(6)弱磁选：将水淬后的产物进入球磨机中磨矿至粒度小于0.154mm，采用磁场强度H＝0.30～0.45T的磁选机进行粗选，得到铁精矿I；铁精矿I经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.074mm，采用磁场强度H＝0.20～0.30T的磁选机进行精选I，得到铁精矿II；铁精矿II经过脱磁器脱磁后进入球磨机磨矿至粒度小于0.045mm，采用磁场强度H＝0.10～0.15T的磁选机进行精选II，得到铁精矿III；铁精矿III经过脱磁器脱磁后采用磁场强度H＝0.08～0.12T的磁选机进行精选III，得到铁精矿IV；
(7)脱水干燥：铁精矿IV经过滤机脱水后，干燥得到最终的铁精矿粉。
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