CN107149979A - 一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：第一次磨矿、弱磁粗选、弱磁扫选、第二次磨矿和弱磁精选。本发明工艺步骤简单，可从回转窑渣中提取品位高于58%的铁精矿，变废为宝，实现了资源的再生。

Description

一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法
技术领域
本发明涉及一种从湿法炼锌中回收铁的方法，更具体地说，本发明涉及一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，属于冶金渣回收利用技术领域。
背景技术
在湿法炼锌过程中，会产生大量浸出渣，除锌以外的有价金属大部分富集于浸出渣中，采用回转窑煅烧的方式回收其中残留的锌后，剩下的回转窑渣还含有铁、碳、铜、银、锗等有价组分。由于缺乏经济可行的回收技术，大部分企业只能建设专用的固体废弃物堆场将这些回转窑渣堆积起来，这不仅增加了企业的运营成本，还要占用大量土地，且会对周边环境造成一定的影响。
在国家大力鼓励冶金固体废弃物再利用和环保节能的政策下，在矿产资源越来越宝贵的今天，实现回转窑渣中的有价元素的简单有效的提取，将会产生巨大的经济效益和社会效益。
回转窑高温挥发锌是在添加含硫煤作还原剂和燃料的条件下进行的，所以，铁有多种赋存形式：部分以独立矿物的形式赋存在硫化铁和氧化铁中，部分以金属铁的形式赋存在铁珠中，部分以类质同象的形式赋存在硅酸盐玻璃质中，而硫煤中的硫进入磁黄铁矿中。采用中等或强磁选的方式虽然铁的回收率高，但铁精矿的品位不足50%，加之其中含有大量的硫，一般超过10%，所以对于钢铁企业来说，即使小比例的配加使用，也无经济价值；采用细磨粒度至-300目，由于回转窑渣本身硬度大，磨矿成本太高，虽然得到的铁精矿品位能够在50%以上，但是企业没有利润，不利于企业的发展。
例如申请号为CN201410833981.8，发明名称为“一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铜、银和铁的方法”的中国发明专利，公开了将湿法炼锌回转窑渣进行磨矿处理，磨矿处理后的湿法炼锌回转窑渣中-200目粒级的回转窑渣质量百分含量大于 60％，然后将磨矿处理后的湿法炼锌回转窑渣进行磁选，磁选是在磁场强度为2000～6000Oe的条件下进行的，得到磁性矿粉，然后将得到的磁性矿粉与硫铁矿粉混合均匀，得到混合矿粉，再进行焙烧处理。该专利的不足在于：采用中等强度磁场磁选，得到的铁精矿铁品位低，只是作为一种中间产品，并不是针对铁精矿的回收。
例如申请号为CN200810058950.4，发明名称为“一种从回转窑水淬渣中回收铁的方法”的中国发明专利，公开了将回转窑水淬渣球磨至300-400目占90％以上，在磁场强度0.1-0.2特斯拉下进行磁选，所选得的铁精矿品位在50-70％，硅小于8％，达到铁精矿的要求。该专利的不足在于：将水淬渣磨至300-400目占90%以上，磨矿成本极高，没有采取分段磨矿的方法，经济价值低。
因此，对于那些回转窑渣大量堆积，而铁矿资源又非常匮乏的地区来说，急需一种经济有效从回转窑渣中回收铁的方法出现。
发明内容
本发明旨在解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法。本发明工艺步骤简单，可从回转窑渣中回收铁品位高于58%的铁精矿，变废为宝，实现了资源的再生。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案来实现：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为76%～82%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占85%～95%，矿浆Ⅰ再经过分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为23%～27%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为67%～73%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占70%～90%，矿浆Ⅲ再经过分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为23%～27%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为58%～76%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特。
所述湿法炼锌回转窑渣包括以下化学成分：
TFe含量为14.12%～21.85%，
C固含量为17.26%～23.25%，
S含量为3.48%～6.89%。
所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为45%～49%。
所述第一次磨矿步骤中，矿浆Ⅰ通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ。
所述第二次磨矿步骤中，矿浆Ⅲ通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
1、本发明工艺步骤简单，可从回转窑渣中回收铁品位高于58%的铁精矿，变废为宝，实现了资源的再生，对我国许多回转窑渣大量堆积无法使用而铁矿资源又非常匮乏的地区提供了一条经济可行的道路。
2、本发明采用第一次磨矿步骤，先将湿法炼锌回转窑渣进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为76%～82%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占85%～95%，粒度要求较低，大大降低了磨矿成本。
3、本发明采用弱磁粗选步骤，往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为23%～27%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，提前抛尾，减少了第二次磨矿的负荷。
4、本发明采用两段磨矿、弱磁粗选、弱磁扫选和弱磁精选的方式，不仅工艺步骤简单，而且有利于生产节能。
5、本发明采用弱磁粗选、弱磁扫选和弱磁精选方式，不仅能从湿法炼锌回转窑渣中回收到铁品位为58%～76%的铁精矿，而且还大大提高了铁精矿的铁品位，即使在硫含量达到13%的情况下，钢铁企业仍可小比例的配入使用，有效解决了现有技术回收的铁精矿品位低、钢铁企业无法使用的问题。
6、本发明的整个工艺步骤，均明确了各个工艺参数，对设备的选用不受限制，采用常规的选矿设备即可实现。
7、本发明已经在申请人所在地的选矿企业中实现了工业生产，产生了可观的经济效益，特别适合推广和普及。
8、本发明采用第一次磨矿步骤中，矿浆Ⅰ通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；螺旋分级机是借助于固体粒大小不同，比重不同，因而在液体中的沉降速度不同的原理，细矿粒浮游在水中成溢流出，粗矿粒沉于槽底，由螺旋推向上部排出，属于传统的分级处理设备。
9、本发明采用所述第二次磨矿步骤中，矿浆Ⅲ通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ。水力旋流器优点：a、分级粒度细，因旋流器主要利用离心力进行分级，离心力可比重力大许多倍，因此，细粒分级多采用水力旋流器；b、分级效率较高，尤其分级粒度很细时(如0.037mm)，分级效率明显高于其他分级设备；c、结构简单，无运转部件，易于制造；d、占地面积小。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为76%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占85%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为23%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1600奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1600奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为67%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占70%，矿浆Ⅲ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为23%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为58%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1600奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为45%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为14.12%、C固含量为17.26%和S含量为3.48%的湿法炼锌回转窑渣。
实施例2：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为80%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占90%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为25%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1700奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1800奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为69%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占75%，矿浆Ⅲ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为25%后，将送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为60.43%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1800奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为46.54%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为18.13%、C固含量为20.13%和S含量为3.67%的湿法炼锌回转窑渣。
实施例3：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为81%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占93%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为24%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1600奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为2000奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为72%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占88%，矿浆Ⅲ再通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为24%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为65.78%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1900奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为47.53%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为17.44%、C固含量为20.39%和S含量为5.38%的湿法炼锌回转窑渣。
实施例4：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为81%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占91%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为26%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1700奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1900奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为71%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占87%，矿浆Ⅲ再通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为26%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为63.53%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1800奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为48.25%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为19.22%、C固含量为23.39%和S含量为5.85%的湿法炼锌回转窑渣。
实施例5：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为78%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占86%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为27%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1600奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1800奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为70%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占80%，矿浆Ⅲ再通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为27%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为59.45%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1900奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为47.32%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为15.13%、C固含量为19.28%和S含量为4.96%的湿法炼锌回转窑渣。
实施例6：
一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣利用破碎机进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣利用球磨机进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为82%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占95%，矿浆Ⅰ再通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为27%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为2000奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为2000奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿利用球磨机进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为73%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占90%，矿浆Ⅲ再通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为27%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为76%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为2000奥斯特。
本实施例中，所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为49%。
本实施例使用的湿法炼锌回转窑渣中化学成分包括TFe含量为21.85%、C固含量为23.25%和S含量为6.89%的湿法炼锌回转窑渣。
上述实施例1-6得到的铁精矿品位的范围在58%～76%之间，在即使硫含量达到13%的情况下，钢铁企业仍可小比例的配入使用，能够产生一定的经济效益。
本发明不限于上述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一次磨矿：先将湿法炼锌回转窑渣进行破碎，再将破碎后的湿法炼锌回转窑渣进行第一次磨矿得到矿浆Ⅰ，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的质量分数为76%～82%，矿浆Ⅰ中湿法炼锌回转窑渣的粒度为-35目占85%～95%，矿浆Ⅰ再经过分级处理得到矿浆Ⅱ；
弱磁粗选：往矿浆Ⅱ中加水至矿浆中回转窑渣的质量分数为23%～27%后，送入弱磁选机内进行弱磁粗选，得到铁粗精矿和弱磁粗选尾矿，弱磁粗选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特；
弱磁扫选：将弱磁粗选尾矿送入弱磁选机内进行弱磁扫选，得到铁中矿Ⅰ和弱磁扫选尾矿，弱磁扫选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特；
第二次磨矿：先将铁粗精矿和铁中矿Ⅰ混合形成混合矿，再将混合矿进行第二次磨矿处理得到矿浆Ⅲ，矿浆Ⅲ中混合矿的质量分数为67%～73%，矿浆Ⅲ中混合矿的粒度为-200目占70%～90%，矿浆Ⅲ再经过分级处理得到矿浆Ⅳ；
弱磁精选：往矿浆Ⅳ中加水至矿浆中混合矿的质量分数为23%～27%后，送入弱磁选机内进行弱磁精选，得到铁品位为58%～76%的铁精矿和铁中矿，弱磁精选的磁场强度为1600奥斯特～2000奥斯特。
2.根据权利要求1所述的一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于：所述弱磁粗选步骤中，所述铁粗精矿的铁品位为45%～49%。
3.根据权利要求1所述的一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于：所述第一次磨矿步骤中，矿浆Ⅰ通过螺旋分级机进行分级处理得到矿浆Ⅱ。
4.根据权利要求1所述的一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于：所述第二次磨矿步骤中，矿浆Ⅲ通过水力旋流器进行分级处理得到矿浆Ⅳ。
5.根据权利要求1所述的一种从湿法炼锌回转窑渣中回收铁的方法，其特征在于：所述湿法炼锌回转窑渣包括以下化学成分：
TFe含量为14.12%～21.85%，
C固含量为17.26%～23.25%，
S含量为3.48%～6.89%。
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