CN105525054A - 一种制备海绵铁的方法 - Google Patents

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张帅
丁丁
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Abstract

本发明公开一种硫铁矿烧渣制备海绵铁的方法，包括以下步骤：（1）以硫铁矿烧渣为初始原料，将硫铁矿烧渣装入棒磨机，控制硫铁矿烧渣磨矿调浆水温、矿浆浓度；（2）强磁选；通过磁选机进行磁选，可以将硫铁矿烧渣原料40%以下的品位提高至50%以上。（3）还原焙烧；以磁选后的硫铁矿烧渣为原料进行还原焙烧制备较高品位的海绵铁；（4）弱磁选；根据硫铁矿烧渣还原焙烧产品中矿物的磁性差异，采用磁选管对还原焙烧的产品进行磁选提高海绵铁的品位同时除去杂质。

Description

一种制备海绵铁的方法
技术领域
本发明专利属于利用硫铁矿烧渣作为原料制取海绵铁的新技术,涉及一种硫铁矿烧渣清洁分选富集新工艺，即“硫铁矿烧渣制备海绵铁”新工艺，该方法是在硫铁矿烧渣磁选、还原焙烧、再次磁选的过程中实现铁的富集，最后获得海绵铁。
背景技术
采用检索条件：摘要=(硫酸渣)AND摘要=(海绵铁)；摘要=(硫铁矿烧渣)AND摘要=(海绵铁)；以及abstract=(pyritecinder)ANDabstract=(spongeiron)；或abstract=(pyritefiringresidue)ANDabstract=(spongeiron)在国内外的数据库进行检索。经过仔细检索，有一个与本申报专利相类似的发明内容，即《利用隧道窑还原焙烧从硫酸渣中提取海绵铁的方法》，但是提取海绵铁的方法不同。
硫铁矿烧渣是硫铁矿制取硫酸后产生的废渣，我国采用硫铁矿焙烧制取硫酸约占硫酸产量的80％，每年产烧渣5000万吨左右，长期堆放既占用土地，又污染环境。烧渣的主要成分是氧化铁，利用硫铁矿烧渣制取海绵铁，不但可以有效的解决硫酸渣的排放问题，从而减少环境的污染，还能综合利用硫铁矿烧渣减少铁精矿的消耗，为钢铁企业提供了新的原料，缓解钢铁企业原料日益紧张的问题。
本发明是将硫铁矿烧渣（硫酸渣）磨矿后强磁选初步提高铁的品位，然后进行还原焙烧，最后进行弱磁选，提高海绵铁的品位的同时除去杂质。
发明内容
本发明的目的是利用硫铁矿烧渣直接还原制备海绵铁。该工艺是在硫铁矿烧渣磨矿后强磁选初步提高铁的品位，然后进行还原性焙烧，最后用磁选管进行弱磁选除去杂质，并最终得到高品位海绵铁。
为实现上述目的，本发明方案为：
一种硫铁矿烧渣制备海绵铁的方法，包括以下步骤：
（1）以硫铁矿烧渣为初始原料，将硫铁矿烧渣装入棒磨机，控制硫铁矿烧渣磨矿调浆水温、矿浆浓度。
（2）强磁选。通过磁选机进行磁选，可以将硫铁矿烧渣原料40%以下的品位提高至50%以上。
（3）还原焙烧。以磁选后的硫铁矿烧渣为原料进行还原焙烧制备较高品位的海绵铁。
（4）弱磁选。根据硫铁矿烧渣还原焙烧产品中矿物的磁性差异，采用磁选管对还原焙烧的产品进行磁选提高海绵铁的品位同时除去杂质。
上述磨机为XMB三辊四筒棒磨机；
上述湿式强磁选机型号：XCSQ-50×70；
上述湿式弱磁选型号：XCGQ50；
上述微波箱式高温反应器型号：HM-X06-16；
上述硫铁矿烧渣含铁量为41.89%。主要杂质SiO2的含量为27.84%，硫的含量为1.91%。
上述硫铁矿烧渣的磨矿细度是质量分数85%小于0.09mm。
上述磁选机搅拌给料槽给矿浓度是20%，磁选电流为10A，给矿时间4s、中矿冲洗时间8s、精矿冲洗时间10s、搅拌电压45V。
上述还原焙烧的物料质量比为硫铁矿烧渣：炭：碳酸钙=20：5：2，装料方式为同心圆装料方式，焙烧时间和温度为2h和980℃。
上述磁选管搅拌给料槽给矿浓度为20%，磁选电流为1A，磁选5min。
上述产品铁的品位为68.38%，金属化率为94.42%，硫的品位为0.46%。
本发明的特征及带来的效果：
（1）湿式强磁选机的参数设置为给矿时间4s、中矿冲洗时间8s、精矿冲洗时间10s、搅拌电压45V。磁选电流为10A，磁选精矿中Fe的品位为51.52%，回收率为84.26%。
（2）在碳还原过程中，间接固—气相还原反应是硫铁矿烧渣还原焙烧生成铁的主要途径。因为在高温的条件下C气化生成CO，气体CO可以迅速扩散至铁的氧化物表面并发生反应。
（3）烧渣高温还原焙烧过程中，混合在烧渣中的CaCO3分解生成CaO和CO2。其中CaO与烧渣中的硫化物发生反应生成没有磁性的CaS，降低产品中的硫含量作为烧渣还原焙烧的脱硫剂，是CaCO3主要作用。此外，CaCO3分解生成CO2与促进了反应向正向进行有利于产生CO，增强了焙烧的还原气氛。
（4）还原焙烧的物料质量比为硫铁矿烧渣：炭：碳酸钙=20：5：2，装料方式为同心圆装料方式，焙烧时间和温度为2h和980℃。
（5）还原焙烧产品采用湿式弱磁选的方法提高海绵铁的品位和除去其他杂质，弱磁选选用的电流为1A。产品经弱磁选后海绵铁的品位为68.33%，铁的回收率为85.18%，硫的品位为0.48%。
综上所述，通过本工艺方法对硫铁矿烧渣进行处理，可获得高品位海绵铁，既可获得较好的经济效益，同时可降低硫铁矿烧渣长期废弃堆存带来的环境污染。
实例解析
实例1:将含铁量为41.89%，主要杂质SiO2含量为27.84%，硫的含量为1.91%的硫铁矿烧渣，在80℃温水下配成下矿浆质量浓度为60%，装入棒磨机进行磨矿，磨矿细度85%小于0.09mm。将磨好的矿加入磁选机给矿槽配浆浓度为20%，湿式强磁选机的参数设置为给矿时间4s、中矿冲洗时间8s、精矿冲洗时间10s、搅拌电压45V，磁选电流为10A。将磁选产品进行还原焙烧，物料质量比为硫铁矿烧渣：炭：碳酸钙=20：5：2，装料方式为同心圆装料方式，焙烧时间和温度为2h和980℃。最后还原焙烧产品采用湿式弱磁选的方法提高海绵铁的品位和除去其他杂质，弱磁选选用的电流为1A。最终产品海绵铁的品位为68.33%，铁的回收率为85.18%，硫的品位为0.48%。

Claims (1)

1.一种硫铁矿烧渣制备海绵铁的方法，包括以下步骤：
（1）以硫铁矿烧渣为初始原料，将硫铁矿烧渣装入棒磨机，控制硫铁矿烧渣磨矿调浆水温、矿浆浓度；
（2）强磁选；
通过磁选机进行磁选，可以将硫铁矿烧渣原料40%以下的品位提高至50%以上；
（3）还原焙烧；
以磁选后的硫铁矿烧渣为原料进行还原焙烧制备较高品位的海绵铁；
（4）弱磁选；
根据硫铁矿烧渣还原焙烧产品中矿物的磁性差异，采用磁选管对还原焙烧的产品进行磁选提高海绵铁的品位同时除去杂质。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110484270A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 广东佳德环保科技有限公司 一种土壤修复剂、土壤修复材料及制备方法

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