CN105755298A - 从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法 - Google Patents

从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法，包括如下步骤：a.二次磁选；b.烘干球磨；c.制球；d.焙烧；e.冷却；f.湿式球磨；g.浸出；h.过滤；i.提铜铋；j.提铁；k.除杂；l.提钨。

Description

从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法
技术领域
本发明涉及一种选矿方法，尤其涉及一种从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法。
背景技术
中国是世界钨矿第一大国。限于冶炼技术，长期以来，我们只是选择性开采容易富集和品位比较高的钨矿，低品位的氧化钨褐铁矿只用作水泥生产原料。经过长期以来的泛滥性开采，富钨矿，易选钨矿渐少，并濒于枯竭。而低品位的含钨褐铁矿都含有不同品位的钨和其它有色金属如铜铋铁。因此，低品位的含钨褐铁矿成为了一种重要的钨资源，从中提取出钨和其它有色金属如铜铋铁具有重要战略意义。
但是，长期以来本领域技术人员都没有找到一种高效可行的提取方法。虽然有人提出了一些技术方案，但是，因为效率不高，实践上难以推广；或者只是提取钨，不能综合利用；而且成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种回收率高、成本低、能综合利用的从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法。
为了解决上述技术问题，本发明从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法包括如下步骤：
a.二次磁选，将含钨褐铁矿矿石破碎至3mm以下，送入2000-3000高斯磁选机进行弱磁磁选得磁铁精矿，尾矿送入1-1.5万高斯湿式强磁选机磁选得含钨褐铁矿精矿；
b.烘干球磨，将所得含钨褐铁矿精矿输入回转烘炉烘干至含水1-3%，将烘干后的褐铁精矿与褐铁精矿重量6-12%的纯碱、5%的氯化钠、2.5%的无烟煤粉输入干式球磨机内进行球磨，得90%以上-200目的混合料；
c.制球，将干式球磨后的混合料输入混料机，同时加入含钨褐铁矿精矿矿量7-10%浓度30-50%的液碱，混合均匀后输入到制球机，在制球机内加入褐铁矿量3%的无烟煤粉和3-5%浓度30-50%的液碱制成直径5-10mm的原料球；
d.焙烧，将制好的原料球输入回转窑焙烧，窑头用高压空气喷入6000大卡以上原料球重量6-10%的粉状烟煤，炉内最高温度控制在900-950℃，炉料在窑内停留时间1.5-2.5小时；
e.冷却，将烧好的原料送入淬水冷却器迅速冷却至常温；
f.湿式球磨，将冷却炉料输送至湿式球磨机进行研磨，磨后细料粒度为70%以上-200目，矿浆浓度为35-50%；
g.浸出，将湿式球磨后的矿浆送入中性浸出搅拌桶加温至60℃浸出搅拌30-40min，或者常温浸出搅拌1-1.5小时；
h.过滤，将浸出搅拌后的矿浆送入高效浓密机，浓缩浸渣送入带式真空过滤机过滤，收集浓密溢流和滤液，然后在带式真空过滤机上对滤渣进行四次清洗，第一次清洗过滤水作为第二次清洗水，以此类推，再将清洗后浓度为35-50%滤渣矿浆送入陶瓷过滤机过滤得滤渣；
i.提铜铋，将经陶瓷过滤机过滤所得滤渣加水调浆至浓度为28-35%，送至浮选搅拌桶，在搅拌桶内加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，每吨滤渣丁基黄药、丁胺黑药和2号油的用量分别为80g、80g和30g，浮选得铜铋混合精矿；
j.提铁，将经上述步骤浮选后的尾矿经过1800高斯普通磁选机磁选得粗精矿，再经1200高斯普通磁选机磁选得铁精矿；
k.除杂，将过滤步骤收集的浓密溢流和滤液送入加温搅拌桶加温到80℃，缓慢加入浓度为10%的稀盐酸溶液调PH值为10，然后继续升温、加入浓度为10%的氯化铵溶液调PH值为8.5，再加入浓度为10%的氯化镁溶液调PH值为8，将溶液煮沸20-30分钟后加入聚丙酰胺溶液，冷却静置至50℃，抽取到浓密池，在浓密池沉5小时，将沉淀物硅磷砷渣抽入板框压滤机进行过滤去杂，收集滤液；
l.提钨，将除杂后的滤液抽入加温搅拌桶，煮沸后缓慢加入浓度为10%的氯化钙溶液，加入量为溶液钨酸钠理论反应量的120-150%，冷却至50℃，再加入聚丙酰胺溶液，抽入浓缩池沉淀2小时，抽入板框压滤机过滤，滤渣即为白钨。
所述d焙烧步骤，窑尾的温度控制在500℃以上，高温尾气输入余热锅炉。
所述d焙烧步骤，用烟尘沉降室收集炉尘及有色金属挥发物，送入粉矿仓配药后返回焙烧。
所述h过滤步骤，将第四次清洗的过滤水抽到储液罐作为湿式球磨用水。
所述h过滤步骤，将陶瓷过滤机过滤后的滤液作为带式真空过滤机的第一次清洗水。
本发明采用二次磁选，能有效提高提取效率和回收率。尤其利用湿式强磁机，处理量大，运行成本低。根据对含钨褐铁矿的各项分析，钨少量以黑白钨独立矿物存在，绝大多数呈吸附状态存在于褐铁中，铜和铋的氧化矿也同褐铁紧密共生在一起。根据此类矿石特点，利用湿式强磁选机进行选矿，相比其它重选、浮选而言具有处理量大，选矿成本低，流程简单，操作容易，更加环保的优点。
在干式球磨步骤将含钨褐铁矿同药剂、煤炭一起输入干式球磨机进行研磨，磨矿粒度达到90%负200目，让药剂同矿石一起研磨，能让矿石和药剂充分接触，有利于化学反应的进行，从而提高回收率。
制球时将矿石和药剂粉料掺入浓度为30%的氢氧化钠溶液（液碱），进入成球内制成5-12mm的小球，在快要出成球机的时候二次喷入液碱和无烟煤粉，能使原料之间接触良好，传热效果更好，药剂同矿石接触反应更好，能够显著降低纯碱的消耗，降低成本，通过原料药剂成球减少了炉气带走损失，减轻了烟道除尘负担，减少了环境污染。
在干式球磨、制球和焙烧中分别加入烧后纯碱、氯化钠、液碱、煤粉，让氯化焙烧和还原焙烧同时进行，利用了各种药剂的互补性，使铜铋氧化矿能充分氯化离析，形成金属铜和金属铋，加快了反应速度，使资源综合利用最大化，降低了成本。
在自然PH值情况下加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，输入浮选槽内进行浮选，能有效提取铜铋。
在干式球磨、制球和焙烧中三次加入煤粉，煤既是燃烧剂有事还原剂，能提高反应效率，提高回收率。
在制球步骤中利用了浓度30-50%的液碱（氢氧化钠溶液）取代矿粉制球所用润湿剂水，增加了药剂之间对矿物反应的协同作用，能提高反应效率，提高回收率，降低成本。
经生产实践检验，本发明的方法与现有技术的其它提取含钨褐铁矿方法比，工艺更加合理，能同时回收钨、铜、铋、铁，资源得到综合利用，节约了资源，降低了能耗，生产成本显著下降，整个生产过程中没有三废外排，更有利于环境保护，所有金属的回收率明显提高，钨、铜、铋、铁的回收率分别可达到91.8%、98.7%、85.6%、58%。本发明的方法可以工业生产，生产成本低。
具体实施方式
下面对本发明作详细描述：
实施例一
本发明从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法包括如下步骤：
a.二次磁选，将含钨褐铁矿矿石破碎至3mm，送入2000高斯磁选机进行弱磁磁选得磁铁精矿，尾矿送入1万高斯湿式强磁选机磁选得含钨褐铁矿精矿；
b.烘干球磨，将所得含钨褐铁矿精矿输入回转烘炉烘干至含水1%，将烘干后的褐铁精矿与褐铁精矿重量6%的纯碱、5%的氯化钠、2.5%的无烟煤粉输入干式球磨机内进行球磨，得90%以上-200目的混合料；
c.制球，将干式球磨后的混合料输入混料机，同时加入含钨褐铁矿精矿矿量7%浓度30%的液碱，混合均匀后输入到制球机，在制球机内加入褐铁矿量3%的无烟煤粉和3%浓度30%的液碱制成直径5mm的原料球；
d.焙烧，将制好的原料球输入回转窑焙烧，窑头用高压空气喷入6000大卡以上原料球重量6%的粉状烟煤，炉内最高温度控制在900℃，炉料在窑内停留时间在2小时；
e.冷却，将烧好的原料送入淬水冷却器迅速冷却至常温；
f.湿式球磨，将冷却炉料输送至湿式球磨机进行研磨，磨后细料粒度为70%以上-200目，矿浆浓度为35%；
g.浸出，将湿式球磨后的矿浆送入中性浸出搅拌桶加温至60℃浸出搅拌30min；
h.过滤，将浸出搅拌后的矿浆送入高效浓密机，浓缩浸渣送入带式真空过滤机过滤，收集浓密溢流和滤液，然后在带式真空过滤机上对滤渣进行四次清洗，第一次清洗过滤水作为第二次清洗水，以此类推，再将清洗后浓度为35%滤渣矿浆送入陶瓷过滤机过滤得滤渣；
i.提铜铋，将经陶瓷过滤机过滤所得滤渣加水调浆至浓度为28%，送至浮选搅拌桶，在搅拌桶内加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，每吨滤渣丁基黄药、丁胺黑药和2号油的用量分别为80g、80g和30g，浮选得铜铋混合精矿；
j.提铁，将经上述步骤浮选后的尾矿经过1800高斯普通磁选机磁选得粗精矿，再经1200高斯普通磁选机磁选得铁精矿；
k.除杂，将过滤步骤收集的浓密溢流和滤液送入加温搅拌桶加温到80℃，缓慢加入浓度为10%的稀盐酸溶液调PH值为10，然后继续升温、加入浓度为10%的氯化铵溶液调PH值为8.5，再加入浓度为10%的氯化镁溶液调PH值为8，将溶液煮沸20分钟后加入聚丙酰胺溶液，冷却静置至50℃，抽取到浓密池，在浓密池沉5小时，将沉淀物硅磷砷渣抽入板框压滤机进行过滤去杂，收集滤液；
l.提钨，将除杂后的滤液抽入加温搅拌桶，煮沸后加入浓度为10%的氯化钙溶液，加入量为溶液钨酸钠理论反应量的120%，冷却至50℃，再加入聚丙酰胺溶液，抽入浓缩池沉淀2小时，抽入板框压滤机过滤，滤渣即为白钨。
为了节约能源和资源，充分利用余热，提高回收率，减少环境污染，在d焙烧步骤，窑尾的温度控制在500℃以上，高温尾气输入余热锅炉。在d焙烧步骤，用烟尘沉降室收集炉尘及有色金属挥发物，送入粉矿仓配药后返回焙烧。
为了节约资源，提高回收率，减少环境污染，h过滤步骤，将第四次清洗的过滤水抽到储液罐作为湿式球磨用水。h过滤步骤，将陶瓷过滤机过滤后的滤液作为带式真空过滤机的第一次清洗水。
实施例二
本发明从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法包括如下步骤：
a.二次磁选，将含钨褐铁矿矿石破碎至2mm，送入3000高斯磁选机进行弱磁磁选得磁铁精矿，尾矿送入1.5万高斯湿式强磁选机磁选得含钨褐铁矿精矿；
b.烘干球磨，将所得含钨褐铁矿精矿输入回转烘炉烘干至含水3%，将烘干后的褐铁精矿与褐铁精矿重量12%的纯碱、5%的氯化钠、2.5%的无烟煤粉输入干式球磨机内进行球磨，得90%以上-200目的混合料；
c.制球，将干式球磨后的混合料输入混料机，同时加入含钨褐铁矿精矿矿量10%浓度50%的液碱，混合均匀后输入到制球机，在制球机内加入褐铁矿量3%的无烟煤粉和5%浓度50%的液碱制成直径10mm的原料球；
d.焙烧，将制好的原料球输入回转窑焙烧，窑头用高压空气喷入6000大卡以上原料球重量10%的粉状烟煤，炉内最高温度控制在950℃，炉料在窑内停留时间在1.5小时；
e.冷却，将烧好的原料送入淬水冷却器迅速冷却至常温；
f.湿式球磨，将冷却炉料输送至湿式球磨机进行研磨，磨后细料粒度为70%以上-200目，矿浆浓度为50%；
g.浸出，将湿式球磨后的矿浆送入中性浸出搅拌桶常温浸出搅拌1.5小时；
h.过滤，将浸出搅拌后的矿浆送入高效浓密机，浓缩浸渣送入带式真空过滤机过滤，收集浓密溢流和滤液，然后在带式真空过滤机上对滤渣进行四次清洗，第一次清洗过滤水作为第二次清洗水，以此类推，再将清洗后浓度为50%滤渣矿浆送入陶瓷过滤机过滤得滤渣；
i.提铜铋，将经陶瓷过滤机过滤所得滤渣加水调浆至浓度为35%，送至浮选搅拌桶，在搅拌桶内加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，每吨滤渣丁基黄药、丁胺黑药和2号油的用量分别为80g、80g和30g，浮选得铜铋混合精矿；
j.提铁，将经上述步骤浮选后的尾矿经过1800高斯普通磁选机磁选得粗精矿，再经1200高斯普通磁选机磁选得铁精矿；
k.除杂，将过滤步骤收集的浓密溢流和滤液送入加温搅拌桶加温到80℃，缓慢加入浓度为10%的稀盐酸溶液调PH值为10，然后继续升温、加入浓度为10%的氯化铵溶液调PH值为8.5，再加入浓度为10%的氯化镁溶液调PH值为8，将溶液煮沸30分钟后加入聚丙酰胺溶液，冷却静置至50℃，抽取到浓密池，在浓密池沉5小时，将沉淀物硅磷砷渣抽入板框压滤机进行过滤去杂，收集滤液；
l.提钨，将除杂后的滤液抽入加温搅拌桶，煮沸后加入浓度为10%的氯化钙溶液，加入量为溶液钨酸钠理论反应量的150%，冷却至50℃，再加入聚丙酰胺溶液，抽入浓缩池沉淀2小时，抽入板框压滤机过滤，滤渣即为白钨。
实施例三
本发明从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法包括如下步骤：
a.二次磁选，将含钨褐铁矿矿石破碎至3mm，送入2000高斯磁选机进行弱磁磁选得磁铁精矿，尾矿送入1.5万高斯湿式强磁选机磁选得含钨褐铁矿精矿；
b.烘干球磨，将所得含钨褐铁矿精矿输入回转烘炉烘干至含水2%，将烘干后的褐铁精矿与褐铁精矿重量10%的纯碱、5%的氯化钠、2.5%的无烟煤粉输入干式球磨机内进行球磨，得90%-200目的混合料；
c.制球，将干式球磨后的混合料输入混料机，同时加入含钨褐铁矿精矿矿量8%浓度40%的液碱，混合均匀后输入到制球机，在制球机内加入褐铁矿量3%的无烟煤粉和4%浓度40%的液碱制成直径8mm的原料球；
d.焙烧，将制好的原料球输入回转窑焙烧，窑头用高压空气喷入6000大卡以上原料球重量8%的粉状烟煤，炉内最高温度控制在940℃，炉料在窑内停留时间在2.5小时；
e.冷却，将烧好的原料送入淬水冷却器迅速冷却至常温；
f.湿式球磨，将冷却炉料输送至湿式球磨机进行研磨，磨后细料粒度为70%以上-200目，矿浆浓度为40%；
g.浸出，将湿式球磨后的矿浆送入中性浸出搅拌桶加温至60℃浸出搅拌40min；
h.过滤，将浸出搅拌后的矿浆送入高效浓密机，浓缩浸渣送入带式真空过滤机过滤，收集浓密溢流和滤液，然后在带式真空过滤机上对滤渣进行四次清洗，第一次清洗过滤水作为第二次清洗水，以此类推，再将清洗后浓度为40%滤渣矿浆送入陶瓷过滤机过滤得滤渣；
i.提铜铋，将经陶瓷过滤机过滤所得滤渣加水调浆至浓度为30%，送至浮选搅拌桶，在搅拌桶内加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，每吨滤渣丁基黄药、丁胺黑药和2号油的用量分别为80g、80g和30g，浮选得铜铋混合精矿；
j.提铁，将经上述步骤浮选后的尾矿经过1800高斯普通磁选机磁选得粗精矿，再经1200高斯普通磁选机磁选得铁精矿；
k.除杂，将过滤步骤收集的浓密溢流和滤液送入加温搅拌桶加温到80℃，缓慢加入浓度为10%的稀盐酸溶液调PH值为10，然后继续升温、加入浓度为10%的氯化铵溶液调PH值为8.5，再加入浓度为10%的氯化镁溶液调PH值为8，将溶液煮沸28分钟后加入聚丙酰胺溶液，冷却静置至50℃，抽取到浓密池，在浓密池沉5小时，将沉淀物硅磷砷渣抽入板框压滤机进行过滤去杂，收集滤液；
l.提钨，将除杂后的滤液抽入加温搅拌桶，煮沸后加入浓度为10%的氯化钙溶液，加入量为溶液钨酸钠理论反应量的140%，冷却至50℃，再加入聚丙酰胺溶液，抽入浓缩池沉淀2小时，抽入板框压滤机过滤，滤渣即为白钨。

Claims (5)

1.一种从含钨褐铁矿中提取钨铜铋铁的方法，其特征在于包括如下步骤：
a.二次磁选，将含钨褐铁矿矿石破碎至3mm以下，送入2000-3000高斯磁选机进行弱磁磁选得磁铁精矿，尾矿送入1-1.5万高斯湿式强磁选机磁选得含钨褐铁矿精矿；
b.烘干球磨，将所得含钨褐铁矿精矿输入回转烘炉烘干至含水1-3%，将烘干后的褐铁精矿与褐铁精矿重量6-12%的纯碱、5%的氯化钠、2.5%的无烟煤粉输入干式球磨机内进行球磨，得90%以上-200目的混合料；
c.制球，将干式球磨后的混合料输入混料机，同时加入含钨褐铁矿精矿矿量7-10%浓度30-50%的液碱，混合均匀后输入到制球机，在制球机内加入褐铁矿量3%的无烟煤粉和3-5%浓度30-50%的液碱制成直径5-10mm的原料球；
d.焙烧，将制好的原料球输入回转窑焙烧，窑头用高压空气喷入6000大卡以上原料球重量6-10%的粉状烟煤，炉内最高温度控制在900-950℃，炉料在窑内停留时间1.5-2.5小时；
e.冷却，将烧好的原料送入淬水冷却器迅速冷却至常温；
f.湿式球磨，将冷却炉料输送至湿式球磨机进行研磨，磨后细料粒度为70%以上-200目，矿浆浓度为35-50%；
g.浸出，将湿式球磨后的矿浆送入中性浸出搅拌桶加温至60℃浸出搅拌30-40min，或者常温浸出搅拌1-1.5小时；
h.过滤，将浸出搅拌后的矿浆送入高效浓密机，浓缩浸渣送入带式真空过滤机过滤，收集浓密溢流和滤液，然后在带式真空过滤机上对滤渣进行四次清洗，第一次清洗过滤水作为第二次清洗水，以此类推，再将清洗后浓度为35-50%滤渣矿浆送入陶瓷过滤机过滤得滤渣；
i.提铜铋，将经陶瓷过滤机过滤所得滤渣加水调浆至浓度为28-35%，送至浮选搅拌桶，在搅拌桶内加入丁基黄药、丁胺黑药和2号油，每吨滤渣丁基黄药、丁胺黑药和2号油的用量分别为80g、80g和30g，浮选得铜铋混合精矿；
j.提铁，将经上述步骤浮选后的尾矿经过1800高斯普通磁选机磁选得粗精矿，再经1200高斯普通磁选机磁选得铁精矿；
k.除杂，将过滤步骤收集的浓密溢流和滤液送入加温搅拌桶加温到80℃，缓慢加入浓度为10%的稀盐酸溶液调PH值为10，然后继续升温、加入浓度为10%的氯化铵溶液调PH值为8.5，再加入浓度为10%的氯化镁溶液调PH值为8，将溶液煮沸20-30分钟后加入聚丙酰胺溶液，冷却静置至50℃，抽取到浓密池，在浓密池沉5小时，将沉淀物硅磷砷渣抽入板框压滤机进行过滤去杂，收集滤液；
l.提钨，将除杂后的滤液抽入加温搅拌桶，煮沸后加入浓度为10%的氯化钙溶液，加入量为溶液钨酸钠理论反应量的120-150%，冷却至50℃，再加入聚丙酰胺溶液，抽入浓缩池沉淀2小时，抽入板框压滤机过滤，滤渣即为白钨。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述d焙烧步骤，窑尾的温度控制在500℃以上，高温尾气输入余热锅炉。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述d焙烧步骤，用烟尘沉降室收集炉尘及有色金属挥发物，送入粉矿仓配药后返回焙烧。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述h过滤步骤，将第四次清洗的过滤水抽到储液罐作为湿式球磨用水。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述h过滤步骤，将陶瓷过滤机过滤后的滤液作为带式真空过滤机的第一次清洗水。
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