CN105256131A - 一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 - Google Patents
一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105256131A CN105256131A CN201510699014.1A CN201510699014A CN105256131A CN 105256131 A CN105256131 A CN 105256131A CN 201510699014 A CN201510699014 A CN 201510699014A CN 105256131 A CN105256131 A CN 105256131A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt concentrate
- metallized pellet
- preparation
- sulphur cobalt
- sulphur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明属于火法冶金技术领域,特别涉及一种硫钴精矿金属化球团的制备方法。步骤如下,(1)氧化焙烧;(2)压力成型;(3)干燥;(4)直接还原;(5)保护冷却;最终得到金属化球团。本发明提供了一种处理硫钴精矿的新工艺方法,解决了目前硫钴精矿中有价资源回收率低、湿法冶炼钴镍行业工艺过程复杂、能耗高、副产品多、污染大等问题,具有工艺简单、成本低廉、周期短、效率高等优点,能高效地将硫钴精矿中的铁、钴、镍、铜等金属元素进行高温快速还原,得到金属化率较高的硫钴精矿金属化球团,该球团可经磨矿磁选或电炉熔炼分离提取其中的钴镍铁等有价资源,以提高硫钴精矿和攀枝花钒钛磁铁矿资源的综合回收率。
Description
技术领域
本发明涉及火法冶金技术领域,特别涉及一种硫钴精矿金属化球团的制备方法。
背景技术
钴镍性质非常相似,被称为“工业味精”,在硬质合金、石油催化、人造金刚石、功能陶瓷、军工行业、高能电池等方面得到广泛应用;铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,已经成为人类不可缺少的金属。铁是碳钢、铸铁的主要元素,可以算得上是最有用、最价廉、最重要的金属。
攀西钒钛磁铁矿中除蕴藏有丰富的铁、钒、钛资源外,还含有以硫化物形式存在的钴、镍、铜等有价金属。目前,攀西地区每年可产约3万吨硫钴精矿,这种硫钴精矿的品位比较低,而且多与铁、铜、镍等多种金属共生(含Co0.21~2.103%、Ni0.18~4.305%、Cu0.11~1.37%、Fe18~50%、S12~30%),加上其他微量稀散元素,给硫钴精矿中分离提取有价资源带来困难。由于技术上不过关、经济上不可行、市场整体环境较低迷等因素,目前对攀西钒钛磁铁矿钴、镍、铜、硫资源的回收利用主要是进行了硫钴精矿选矿,并对选出的硫钴精矿中的硫、钴资源分离提取进行了工艺研究和初步的工业实践,而硫钴精矿中其它绝大部分的有色金属资源未加以有效回收。目前,国内外大多采用硫酸化焙烧-浸出-净化分离的湿法冶金工艺处理硫钴精矿,只是对焙烧料浸出液中钴的富集与分离方法有所不同,但存在着工艺流程长、生产成本高、回收率较低、环境污染大等问题。而直接还原工艺具有工艺简单、还原速度快、周期短、效率高、资源回收率高、能耗低等优点,已广泛用于处理冶金粉尘、红土镍矿、复杂难选矿、钒钛磁铁矿等,但对硫钴精矿进行氧化焙烧-煤基直接还原制备硫钴精矿金属化球团的火法冶金工艺,至今未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫钴精矿金属化球团的制备方法,改善和克服了目前已有工艺中存在的工艺流程长、经济效益低、环境污染重的缺点。
本发明硫钴精矿金属化球团的制备方法,包括如下步骤:
(1)氧化焙烧:硫钴精矿经氧化焙烧后,得到焙烧料:其中氧化焙烧条件为:焙烧温度500~750℃,焙烧时间10~20min,过剩空气系数在1.2~2.0;
(2)压力成型:将物料混匀,制成湿球团;其中各物料重量配比如下:焙烧料:还原剂:粘结剂:水=100:(15~25):(3~8):(4~9);
(3)干燥:将所述湿生球团进行干燥得干球团;
(4)直接还原:将所述干球团进行高温快速直接还原,得到金属化球团;
(5)保护冷却:将所述金属化球团进行保护冷却,用以防止再氧化;
(6)磁选:将冷却后的金属化球团经破碎、细磨、磁选后,得到合金化铁粉和磁选尾料。
其中:
步骤(1)中所述硫钴精矿的粒度为100~325目。
步骤(2)中所述焙烧料的粒度为100~270目,且小于200目占65%以上。
步骤(2)中所述还原剂主要为普通煤粉、无烟煤粉、石墨粉、焦炭粉、活性炭、木炭、蓝炭、石油焦、沥青焦中的一种或其混合物。
步骤(2)中所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、糖蜜、蔗糖、淀粉、浆糊中的一种或其混合物。
步骤(2)中所述压力成球过程的成型压力为5~20MPa,成型时间为15~80s。
步骤(3)中所述干燥过程在鼓风干燥箱中进行,干燥温度为100~220℃,干燥时间为40~100min。
步骤(4)中所述干球团直接还原过程在还原炉、电阻炉或转底炉或车底炉或隧道窑中进行。
步骤(4)中所述干球团直接还原过程的还原温度为1200~1400℃,还原时间为20~50min,气氛为还原性气氛。
步骤(5)保护冷却是用以防止再氧化,待金属化球团冷却后,测定其金属化率用以表征球团的还原效果。
步骤(5)中所述金属化球团在氮气或氩气等保护气体中或煤粉等还原介质中保护冷却。
步骤(5)中所述球团的金属化率是采用化学分析法分别测定球团样品中金属铁(MFe)含量和全铁(TFe)含量,并按式子(MFe/TFe)×100%进行计算得到。
本发明的目的在于提供一种硫钴精矿金属化球团的制备方法,改善和克服了目前已有工艺中存在的工艺流程长、经济效益低、环境污染重的缺点,适用于火法冶炼钴镍铁铜行业,具有工艺简单、成本低廉、周期短、效率高、资源回收率高、污染小等优点。本发明采用氧化焙烧-煤基直接还原处理硫钴精矿工艺流程短、操作简单、还原速度快、周期短。能高效地将硫钴精矿中的铁、钴、镍、铜等金属元素进行高温快速还原,得到金属化率较高的硫钴精矿金属化球团。该球团可通过磨矿磁选或电炉熔炼分离提取铁、钴、镍、铜等有价资源,资源回收率高,具有广阔的应用前景和经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的硫钴精矿金属化球团的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施案例,这些实施例的给出是对本发明进一步详细说明,而不意味着对本发明的限制。
实施例1
(1)将硫钴精矿800g进行细磨,过100目筛后装入坩埚内,其品位为:Ni0.45%,Co0.87%,Fe46.84%,Cu0.18%,S25.21%。在氧化性气氛下,当电阻炉温度上升到550℃,过剩空气系数为1.2时,将坩埚放入炉内保温10min后随炉保护冷却,得到焙烧料620g。
(2)将焙烧料细磨后过100目筛,其中-200目占72.23%。将物料按焙烧料:石墨粉:聚乙烯醇:水=100:18:4:5的重量比配料并混匀。分别称取10份质量为50g的混合料在压力成型机上压制成球,成型压力为10MPa,成型时间为40s,得到10个湿球团,选定5个湿球团测定其平均抗压强度和下落强度。通过测定,球团的抗压强度为48.5MPa,下落强度为15.8次/球。
(3)将另外5个湿球团放于坩埚中,在鼓风干燥箱中干燥,干燥时间为50min,干燥温度为120℃,得到干球团。
(4)当电阻炉温度为1350℃时,将干球团置于电阻炉内还原30min后迅速取出,将球团放入氮气保护气氛中冷却,得到金属化球团。将球团粉碎、细磨,采用化学滴定分析测得球团的金属化率为85.9%。
实施例2
(1)将硫钴精矿800g进行细磨,过100目筛后装入坩埚内,其品位为:Ni0.45%,Co0.87%,Fe46.84%,Cu0.18%,S25.21%。在氧化性气氛下,当电阻炉温度上升到600℃,过剩空气系数为1.5时,将坩埚放入炉内保温15min后随炉保护冷却,得到焙烧料603g。
(2)将焙烧料细磨后过100目筛,其中-200目占73.77%。将物料按焙烧料:普通煤粉:羧甲基纤维素:水=100:15:3:9的重量比配料并混匀。分别称取10份质量为50g的混合料在压力成型机上压制成球,成型压力为15MPa,成型时间为30s,得到10个湿球团,选定5个湿球团测定其平均抗压强度和下落强度。通过测定,球团的抗压强度为50.4MPa,下落强度为17.2次/球。
(3)将另外5个湿球团放于坩埚中,在鼓风干燥箱中干燥,干燥时间为60min,干燥温度为150℃,得到干球团。
(4)当电阻炉温度为1300℃时,将干球团置于电阻炉内还原35min后迅速取出,将球团放入氮气保护气氛中冷却,得到金属化球团。将球团粉碎、细磨,采用化学滴定分析测得球团的金属化率为84.29%。
实施例3
(1)将硫钴精矿800g进行细磨,过100目筛后装入坩埚内,其品位为:Ni0.45%,Co0.87%,Fe46.84%,Cu0.18%,S25.21%。在氧化性气氛下,当电阻炉温度上升到650℃,过剩空气系数为1.8时,将坩埚放入炉内保温10min后随炉保护冷却,得到焙烧料598g。
(2)将焙烧料细磨后过100目筛,其中-200目占70.09%。将物料按焙烧料:无烟煤粉:聚乙烯醇:水=100:20:5:4的重量比配料并混匀。分别称取10份质量为50g的混合料在压力成型机上压制成球,成型压力为15MPa,成型时间为30s,得到10个湿球团,选定5个湿球团测定其平均抗压强度和下落强度。通过测定,球团的抗压强度为49.6MPa,下落强度为16.4次/球。
(3)将另外5个湿球团放于坩埚中,在鼓风干燥箱中干燥,干燥时间为40min,干燥温度为200℃,得到干球团。
(4)当电阻炉温度为1350℃时,将干球团置于电阻炉内还原40min后迅速取出,将球团放入氮气保护气氛中冷却,得到金属化球团。将球团粉碎、细磨,采用化学滴定分析测得球团的金属化率为87.5%。
实施例4
(1)将硫钴精矿800g进行细磨,过100目筛后装入坩埚内,其品位为:Ni0.45%,Co0.87%,Fe46.84%,Cu0.18%,S25.21%。在氧化性气氛下,当电阻炉温度上升到700℃,过剩空气系数为2.0时,将坩埚放入炉内保温10min后随炉保护冷却,得到焙烧料572g。
(2)将焙烧料细磨后过100目筛,其中-200目占72.65%。将物料按焙烧料:无烟煤粉:糖蜜:水=100:25:7:9的重量比配料并混匀。分别称取10份质量为50g的混合料在压力成型机上压制成球,成型压力为15MPa,成型时间为60s,得到10个湿球团,选定5个湿球团测定其平均抗压强度和下落强度。通过测定,球团的抗压强度为51.6MPa,下落强度为18.4次/球。
(3)将另外5个湿球团放于坩埚中,在鼓风干燥箱中干燥,干燥时间为80min,干燥温度为220℃,得到干球团。
(4)当电阻炉温度为1400℃时,将干球团置于电阻炉内还原25min后迅速取出,将球团放入氮气保护气氛中冷却,得到金属化球团。将球团粉碎、细磨,采用化学滴定分析测得球团的金属化率为89.23%。
针对攀枝花地区的硫钴精矿,现有方法中大多采用硫酸化焙烧-浸出-净化-钴镍分离湿法冶金工艺处理硫钴精矿,而本发明采用氧化焙烧-煤基直接还原处理硫钴精矿制备球团,除了步骤(1)氧化焙烧环节是现有技术外,其他工艺步骤均是本发明的发明人所做的技术贡献,具有工艺流程短、操作简单、还原速度快、周期短的优点。能高效地将硫钴精矿中的铁、钴、镍、铜等金属元素进行高温快速还原,得到金属化率较高的硫钴精矿金属化球团。为有效回收硫钴精矿中的钴镍铜铁资源提供了一种全新的选择。
Claims (10)
1.硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)氧化焙烧:硫钴精矿经氧化焙烧后,得到焙烧料:其中氧化焙烧条件为:焙烧温度500~750℃,焙烧时间10~20min,过剩空气系数在1.2~2.0;
(2)压力成型:将物料混匀,制成湿球团;其中各物料重量配比如下:焙烧料:还原剂:粘结剂:水=100:15~25:3~8:4~9;
(3)干燥:将所述湿生球团进行干燥得干球团;
(4)直接还原:将所述干球团进行高温快速直接还原,得到金属化球团;
(5)保护冷却:将所述金属化球团进行保护冷却。
2.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述硫钴精矿的粒度为100~325目。
3.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述焙烧料的粒度为100~270目,且小于200目占65%以上。
4.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述还原剂为普通煤粉、无烟煤粉、石墨粉、焦炭粉、活性炭、木炭、蓝炭、石油焦、沥青焦中的一种或其混合物。
5.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、糖蜜、蔗糖、淀粉、浆糊中的一种或其混合物。
6.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述压制成型步骤采用压力成型机,成型压力为5~20MPa,成型时间为15~80s。
7.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述干燥步骤采用过程在鼓风干燥箱,干燥温度为100~220℃,干燥时间为40~100min。
8.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:至少满足以下任意一项:
步骤(4)中所述干球团直接还原步骤在还原炉、电阻炉或转底炉或车底炉或隧道窑中进行;
其特征在于步骤(4)中所述干球团直接还原步骤的还原温度为1200~1400℃,还原时间为20~50min,气氛为还原性气氛。
9.如权利要求1所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述硫钴精矿金属化球团在保护气体中或煤粉等还原介质中保护冷却。
10.如权利要求9所述的硫钴精矿金属化球团的制备方法,其特征在于:所述保护气体为氮气或氩气。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510699014.1A CN105256131B (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510699014.1A CN105256131B (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105256131A true CN105256131A (zh) | 2016-01-20 |
CN105256131B CN105256131B (zh) | 2018-07-20 |
Family
ID=55096056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510699014.1A Active CN105256131B (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105256131B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106222350A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-14 | 安徽工业大学 | 一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料及其制备方法 |
CN107083466A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种钒钛铁矿的利用方法 |
CN109182793A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-11 | 山东济钢合金材料科技有限公司 | 一种处理氧化钒氮合金的方法 |
CN110155970A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-23 | 攀枝花学院 | 磷矿微粉球团及其制备方法 |
CN115198089A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-18 | 中冶节能环保有限责任公司 | 一种含锌尘泥竖炉处理方法与装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100999782A (zh) * | 2006-11-27 | 2007-07-18 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种多金属硫化矿的综合回收方法 |
CN101538645A (zh) * | 2008-03-20 | 2009-09-23 | 张建宏 | 一种焙烧-选矿处理红土镍矿的工艺方法 |
CN102181662A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-09-14 | 北京矿冶研究总院 | 一种低硫铜精矿的冶炼方法 |
-
2015
- 2015-10-23 CN CN201510699014.1A patent/CN105256131B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100999782A (zh) * | 2006-11-27 | 2007-07-18 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种多金属硫化矿的综合回收方法 |
CN101538645A (zh) * | 2008-03-20 | 2009-09-23 | 张建宏 | 一种焙烧-选矿处理红土镍矿的工艺方法 |
CN102181662A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-09-14 | 北京矿冶研究总院 | 一种低硫铜精矿的冶炼方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
某某: ""从钴的硫化物及砷化物中提钴的方法"", 《中国矿权网》 * |
邵传兵等: ""低品位钴精矿焙烧工艺试验研究"", 《湿法冶金》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106222350A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-14 | 安徽工业大学 | 一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料及其制备方法 |
CN106222350B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-08-21 | 安徽工业大学 | 一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料及其制备方法 |
CN107083466A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种钒钛铁矿的利用方法 |
CN109182793A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-11 | 山东济钢合金材料科技有限公司 | 一种处理氧化钒氮合金的方法 |
CN109182793B (zh) * | 2018-09-25 | 2019-12-20 | 山东济钢合金材料科技有限公司 | 一种处理氧化钒氮合金的方法 |
CN110155970A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-23 | 攀枝花学院 | 磷矿微粉球团及其制备方法 |
CN115198089A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-18 | 中冶节能环保有限责任公司 | 一种含锌尘泥竖炉处理方法与装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105256131B (zh) | 2018-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105256131A (zh) | 一种硫钴精矿金属化球团的制备方法 | |
CN101413055B (zh) | 一种由红土镍矿直接制取镍铁合金粉的工艺 | |
CN101838743B (zh) | 从提钒尾渣中回收铁、钒、铬和镓的方法 | |
CN102643997A (zh) | 一种高效回收镍资源的红土镍矿处理方法 | |
CN103740933B (zh) | 一种氧化镍物料生产镍铁合金的方法 | |
CN102994738A (zh) | 一种用x荧光拣选—微波碳热还原制取富铌矿的方法 | |
CN109750155A (zh) | 一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法 | |
CN100424191C (zh) | 以红土镍矿为原料用隧道窑生产直接还原镍铁的方法 | |
CN104928428B (zh) | 低品位铁资源的煤粉熔分回收方法 | |
CN113528810A (zh) | 处理红土镍矿浸出渣和黄钠铁矾渣的混合物的方法和应用 | |
CN102127633B (zh) | 微波处理红土镍矿富集镍铁的方法 | |
CN101792865B (zh) | 一种红土镍矿的干燥预还原方法 | |
CN105907949A (zh) | 一种从红土镍矿中低温酸化酸解综合回收镍钴铁的新工艺 | |
CN109355492A (zh) | 一种利用低品位红土镍矿制备镍铁合金的方法 | |
CN103555930B (zh) | 高镁质贫镍红土矿还原焙烧方法 | |
CN102851490B (zh) | 流态化还原焙烧氧化镍矿制备优质焙砂的方法 | |
CN102358919B (zh) | 从海底金属矿中提取有价金属的方法 | |
CN104152724A (zh) | 一种从红土矿中富集铬的方法 | |
CN103614616B (zh) | 一种炼钢降温冷料及其制备方法 | |
CN103614555A (zh) | 一种镍锡铁合金废料高效分离富集锡的方法 | |
CN105112677A (zh) | 一种综合回收黄金冶炼渣中有价金属的方法 | |
CN105154665A (zh) | 一种硫钴精矿的处理方法 | |
CN113293250A (zh) | 一种硫精矿的高效回收利用方法 | |
CN103725868A (zh) | 一种从低含量有色金属中提取有色金属的方法 | |
CN115261638B (zh) | 利用高镁红土镍矿和赤泥协同制备镍铁及铁精矿的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201125 Address after: Room 202, building 5, Bailian innovation and Technology Industrial Park, 16 Xiaguang Avenue, Xingtang sub district office, Linquan County, Fuyang City, Anhui Province Patentee after: Fuyang Keyou Testing Technology Co., Ltd Address before: 617000 Airport Road, Panzhihua, Sichuan, No. 10 Patentee before: PANZHIHUA University |
|
TR01 | Transfer of patent right |