CN102586585A - 一种从含铁尾矿回收铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从含铁尾矿回收铁的方法，属于选矿领域。本发明包括如下步骤：1)混料，把含铁尾矿与高炉瓦斯灰(泥)以一定比例混合；2)还原磁化焙烧，将混合料的散料或块料送焙烧炉，进行还原磁化焙烧；3)球磨，将焙烧后的混合料简单球磨，配成浓度合适的矿浆；4)磁选，把矿浆送滚筒磁选机磁选，得铁精矿和尾矿。本发明利用高炉瓦斯灰(泥)铁含量较高且携带焦炭等特点，在不另加焦炭还原剂的情况下，与尾矿进行混合磁化焙烧，磁选获得高品位铁精矿，解决尾矿再选成本问题。本发明还提供了一种经济、高效利用高炉瓦斯灰(泥)等固体废弃物的新途径，适用于赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等难选弱磁铁矿选铁效。

Description

一种从含铁尾矿回收铁的方法

技术领域

本发明涉及一种从含铁尾矿回收铁的方法，属于矿产综合利用和选矿领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，资源短缺的矛盾日益突出，环境压力越来越大。大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决当前我国资源、环境制约经济发展的必然途径。大量进口一次资源成本高、风险大，开发利用二次资源成为当前解决资源短缺的重要途径。

目前，我国金属尾矿储量超过10亿吨，每年还在以数千万吨的速度递增。金属尾矿的过度堆积引起了严重的社会问题，如侵占土地、污染环境，还不时发生垮塌等安全事故。但是，尾矿本身是选矿废弃物，有价元素含量低，又受污染，再选成本高、价值小。据统计，我国工业固体废弃物综合利用率约60％，而金属尾矿综合利用率平均不到10％。大宗金属尾矿尤其是铁尾矿的综合利用，不仅涉及二次资源利用问题，而且涉及环保和社会问题，已引起国家的高度重视。2010年4月，工信部专门出台《金属尾矿综合利用专项规划(2010～2015年)》，要求大力发展金属尾矿综合利用新技术、新工艺，解决长期困扰我国尾矿利用所面临的资源、环境和安全问题。

我国尾矿综合利用起步相对较晚，但进展较快。近几年来，随着保护矿产资源及环境意识的不断增强该工作已引起有关部门的重视，一些研究院所、高等院校等单位与矿山企业紧密合作，在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂等方面已取得了一些实用性成果，目前大量的应用主要还是在粗放型的建筑材料上的应用。随着我国铁矿资源供求矛盾不断加剧，国内对铁尾矿中铁资源开发利用的技术也日益成熟，然而，多数铁尾矿铁含量低于20％，基本不具备可选性，除非含有价值更高的其它可选元素。因此，含铁尾矿再选铁是目前选矿领域一个十分棘手的课题，一般都是低品位铁尾矿进行如何提高尾矿中铁的品位，降低选矿成本是问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的铁尾矿再选新工艺。

技术解决方案：

本发明工艺步骤如下：

1)混料：将含铁尾矿与高炉瓦斯灰或高炉瓦斯泥混合，混合料的总铁含量TFe＞20％，且C∶Fe₂O₃≥1∶80，获得作为下一步焙烧原料的混合料，混合料为散料，或者是添加粘结剂压制而成的冷固结块料，粘结剂的用量占混合料总量的0～10％，以上各物料按质量比计；

2)还原磁化焙烧：将上述混合料送焙烧炉，进行还原磁化焙烧，焙烧温度为550～900℃，焙烧时间为20～120min，获得焙烧矿；

3)磨矿：将上述焙烧矿水淬、湿式球磨，球磨时间为10～30min，获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆，矿浆浓度20％～40％；

4)磁选：上述矿浆送滚筒磁选机磁选，滚筒表面磁场为0.05～0.4T，滚筒转速10～60r/min，获得铁精矿和尾矿。

混合料可通过干式球磨机里进行磨料及混合矿粉，或者直接送入混料机进行混合矿粉。

所述的冷固结块料，是将混合料散料与粘结剂混合后，加入辊式或冲压式压团机在10～40Mpa压力下压制而成。

所述的焙烧炉可以是回转窑、沸腾炉、竖炉，也可以是辊式隧道隧道窑，其焙烧温度为550～900℃，焙烧时间为20～120min。

所述的湿式滚筒磁选机可以是逆流式，也可以是半逆流式，磁选机滚筒表面磁场0.05～0.4T，滚筒转速10～60r/min。

所述的磁选可以是一次精选，也可以是二次精选或多次精选。

本发明通过在铁尾矿中混入一种品位更高的固体废弃物——高炉瓦斯灰(泥)，并利用其自身携带还原剂焦炭的特点，开发了一种低成本的混合磁化焙烧——磁选新方法，基本解决了尾矿再选回收铁面临的成本问题。

本发明原料来源方便，工艺简单，运行成本低，具有很好的应用推广前景。

本发明不仅适用于含铁尾矿，也适用于赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等难选弱磁性矿。

具体实施方式

下面通过实施例详细描述本发明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1从瓦斯灰和低品位难选赤铁矿中选铁新工艺方法

表1-1高炉瓦斯灰的多元素化学分析结果，％

表1-2低品位难选赤铁矿的化学成分，％

高炉瓦斯灰、低品位难选赤铁矿中取自某钢铁厂，其化学成分见表1、表2。综合这表1、2可见，瓦斯灰中铁氧化物主要是Fe₂O₃和Fe₃O₄，此外瓦斯灰中还含有大量的焦炭。低品位难选赤铁矿中含铁量为18.40％，其中铁矿物中弱磁性的赤铁矿、褐铁矿的含量较高，赤(褐)铁矿中铁分布率一般在75％-80％以上，这些弱磁性铁矿物为主要回收对象。为了回收铁，可用瓦斯灰携带的焦炭为还原剂，将瓦斯灰、尾矿混合磁化焙烧，然后磁选分离。

根据以上分析，制定如下选铁工艺：瓦斯灰和低品位难选赤铁矿中按比例磨矿混合，其中还原剂碳含量为5％，使混料颗粒大小-200目占50％，以保证磁化焙烧充分进行，混合料矿粉首先通过干式混料混料以后，加入5％的水和1％的粘土混匀，通过辊式或冲压式压团机压成合适的块状，放入隧道窑内进行烘干、预热、还原磁环焙烧，焙烧温度750℃、焙烧时间20min，焙烧矿水淬后送入湿式球磨机中磨矿粒度-200目占70％；获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆，矿浆浓度30％，矿浆送湿式滚筒弱磁选机，经一次弱磁选(弱磁选强度为0.09T)得铁精矿和尾矿，铁精矿品位61.4％、回收率88％的磁选指标选矿效果，铁精矿的指标如表1-3所示，这样铁精矿可直接进入高炉炼铁。

表1-3磁选铁精矿的多元素化学分析结果，％

实施例2从瓦斯泥和含铁尾矿中选铁新工艺方法

表2-1高炉瓦斯泥多元素化学成分，％

表2-2某尾矿的多元素化学分析结果，％

表2-1给出了瓦斯泥来自某钢铁企业炼铁厂烧结车间，其化学成分见表2-1所示，原料中含铁量高达42％以上，瓦斯泥主要由赤铁矿、焦炭组成，此外还有小部分磁铁矿，粒度较细，-200占到70％以上。表2-2给出了含铁尾矿的化学成分，其中铁含量为13.46％。铁矿以赤铁矿和褐铁矿为主，占铁矿的89％，脉石主要是白云石、石英长石、萤石、钠辉石和钠闪石等。矿石粒度已经达到-200目占90％。

根据两种矿物的特点，选铁工艺如下：瓦斯泥：低品位难选赤铁矿尾矿比例直接混合，使还原剂碳含量为6.46％，由于瓦斯泥和尾矿粒度多比较细，所以无需磨料。混合料矿粉直接放入回转窑内进行还原磁环焙烧：焙烧温度800℃、焙烧时间10min，焙烧矿水淬后送入湿式球磨机中磨矿粒度-200目占80％；获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆，矿浆浓度30％，矿浆送湿式滚筒弱磁选机，经一次弱磁选粗选(弱磁选强度为0.18T)二次弱磁精选(精选磁场强度为0.1)得铁精矿和尾矿，铁精矿品位60.7％、回收率71.7％的磁选指标选矿效果，并且铁精矿中硫、磷含量不超标，该试验所得的铁精矿可以直接用于炼铁。

Claims (5)

1.一种从含铁尾矿回收铁的方法，其特征在于：方法步骤如下：

1)混料：将含铁尾矿与高炉瓦斯灰或高炉瓦斯泥混合，混合料的总铁含量TFe＞20％，且C∶Fe₂O₃≥1∶80，获得作为下一步焙烧原料的混合料，混合料为散料，或者是添加粘结剂压制而成的冷固结块料，粘结剂的用量占混合料总量的0～10％，以上各物料按质量比计；

2)还原磁化焙烧：将上述混合料送焙烧炉，进行还原磁化焙烧，焙烧温度为550～900℃，焙烧时间为20～120min，获得焙烧矿；

3)磨矿：将上述焙烧矿水淬、湿式球磨，球磨时间为10～30min，获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆，矿浆浓度20％～40％；

4)磁选：上述矿浆送滚筒磁选机磁选，滚筒表面磁场为0.05～0.4T，滚筒转速10～60r/min，获得铁精矿和尾矿。

2.根据权利要求1所述的一种从含铁尾矿回收铁的方法，其特征在于：混合料通过干式球磨机混合矿粉，或者直接送入混料机进行混合矿粉。

3.根据权利要求1所述的一种从含铁尾矿回收铁的方法，其特征在于：混合料制作成冷结块料，通过圆盘或圆筒造球机，或是辊式或冲压式压团机制作成型。

4.根据权利要求1所述的一种从含铁尾矿回收铁的方法，其特征在于：粘接剂为水、膨润土、粘土或水玻璃中的一种以上混合。

5.根据权利要求1所述的一种从含铁尾矿回收铁的方法，其特征在于：焙烧炉为回转窑、沸腾炉、竖炉或辊式隧道窑。