專利名稱：：一種高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒—浸出降磷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：二
背景技術(shù)：
：黑色金屬礦選礦試驗(yàn)研究對(duì)加速我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起了十分重要的作用。已有的勘探結(jié)果說(shuō)明，我國(guó)的黑色金屬礦石資源極為豐富。但鐵礦床類型繁多，性質(zhì)復(fù)雜，且常為多種成分共生。由于鐵礦石大多含有可供綜合利用的有用成分或應(yīng)去除的有害雜質(zhì)，因此絕大部分礦石都需選礦處理。我們對(duì)鐵礦資源的開(kāi)發(fā)利用總是遵循先富后貧、先易后難的原則。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)有限的富礦及易選的資源已逐漸枯竭。目前可利用的鐵礦資源日益趨向于貧、細(xì)、雜。我國(guó)鐵礦資源中硫、磷、二氧化硅等有害雜質(zhì)含量高且與有用礦物細(xì)粒嵌布，造成選礦難度大、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差。磷是鋼鐵冶煉過(guò)程中主要的有害元素之一，嚴(yán)重影響煉鋼工藝和鋼材產(chǎn)品質(zhì)量。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展和新工藝的實(shí)施，對(duì)鐵精礦的質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)磷的含量也有嚴(yán)格的限定。鐵精礦高效降磷迫在眉睫。有效地回收和利用這部分礦石已成為選礦工作者主要研究課題之一。針對(duì)不同性質(zhì)的含磷鐵礦石，國(guó)內(nèi)外專家進(jìn)行了較為深入的脫磷工藝研究。目前，高磷鐵礦石的降磷方法主要有選礦方法、化學(xué)方法、微生物方法及冶煉方法。高磷鐵礦脫磷是目前國(guó)內(nèi)外尚未解決的一大技術(shù)難題。鐵礦石中含磷過(guò)高，在煉鐵和煉鋼過(guò)程中，磷進(jìn)入金屬中，使鋼冷卻時(shí)變脆，嚴(yán)重影響生鐵和鋼的質(zhì)量，礦產(chǎn)工業(yè)要求赤鐵礦中磷的含量在0.20%以下。據(jù)有關(guān)資料介紹，全球有數(shù)百億噸高磷鐵礦因難以有效降磷而無(wú)法使用，我國(guó)有八個(gè)成礦區(qū)蘊(yùn)藏有這種礦石，資源量超過(guò)百億噸，我省因含磷高而尚未開(kāi)發(fā)利用的鐵礦資源超過(guò)兩億噸。公知的針對(duì)高磷鐵礦石降磷主要有(l)選礦法脫磷，選礦方法往往需要細(xì)磨礦石至磷礦物和鐵礦物完全解離，然后采用磁選法或浮選法進(jìn)行分選。我國(guó)高磷鐵礦石礦物組成比較復(fù)雜，磷礦物嵌布粒度較細(xì)，采用選礦方法脫磷存在以下問(wèn)題一是脫磷率低；二是由于細(xì)磨降低了球磨機(jī)的處理量。使磨礦成本明顯增加；三是鐵損失量大。因此，傳統(tǒng)的選礦方法很難達(dá)到令人滿意的效果。(2)化學(xué)法脫磷，化學(xué)方法脫磷就是以硝酸、鹽酸或硫酸對(duì)礦石進(jìn)行酸浸脫磷。該方法是一種較為有效的脫磷方法，而且礦石中磷礦物無(wú)須完全單體解離，只要暴露出來(lái)與浸出液接觸就可以達(dá)到降磷的目的。但化學(xué)方法脫磷耗酸量大，成本高，而且容易導(dǎo)致礦石中可溶性鐵礦物溶解，造成鐵的損失。(3)微生物法脫磷，微生物脫磷主要是通過(guò)代謝產(chǎn)酸降低體系的pH值，使磷礦物溶解，同時(shí)代謝酸還會(huì)與ca、Mg、Al等離子螯合，形成絡(luò)合物，從而促進(jìn)磷礦物的溶解。(4)冶煉法脫磷，冶煉脫磷即鐵水預(yù)處理脫磷。其基本原理為煉鋼鐵水在入轉(zhuǎn)爐或電爐前，以堿性氧化物或堿性渣與鐵水中的磷發(fā)生反應(yīng)形成磷渣進(jìn)行脫磷。此法效果非常好，但成本高昂，且冶煉脫磷在我國(guó)還處于基礎(chǔ)研究階段。近年來(lái)鐵礦降磷已成為國(guó)內(nèi)外選礦研究的一大難題。長(zhǎng)期以來(lái)，由于沒(méi)有理想的降磷方法而使得這部分鐵礦資源不能有效地利用，致使有的礦山因含磷高而停采，有的礦山因磷沒(méi)有降下來(lái)而嚴(yán)重影響了鐵精礦的質(zhì)量和銷路。因此有效地開(kāi)發(fā)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新技術(shù)勢(shì)在必行。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒一浸出降磷方法，特別是針對(duì)以赤鐵礦、赤褐鐵礦為主，伴生有磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等鐵礦石的降磷方法。采用磁化焙燒一濕法浸出降磷，對(duì)高磷鐵礦石進(jìn)行改性后，通過(guò)弱磁選機(jī)選別后得的鐵精礦選擇鹽酸或者硫酸進(jìn)行浸出降磷，不僅可以得到鐵品位大于56%的鐵精礦，同時(shí)鐵精礦中磷的含量低于0.30%。本發(fā)明按以下步驟完成(1)碎礦將礦石破碎至小于5rnm;還原劑焦炭加工成小于2mm;(2)磁化焙燒將礦石與礦石重量的38%的焦炭混勻后送至焙燒爐進(jìn)行磁化焙燒，鐵礦石還原帶的溫度控制在900nC1000DC，控制焙燒時(shí)間為1030min，焙燒后物料通過(guò)水淬后作為磁選的原料；(3)磨礦分級(jí)將水淬后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)，螺旋分級(jí)溢流的細(xì)度控制在小于0.074mm占70-80%;(4)磁選階段將分級(jí)機(jī)溢流運(yùn)送至磁選機(jī)，磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度在100015000e，通過(guò)磁選后所得的磁選鐵精礦過(guò)濾脫水后干燥至水分含量為5wtX以下；(5)浸出降磷將干燥后的鐵精礦與兩倍礦石重量的酸液混合攪拌浸出1030min后。將浸出液過(guò)濾后再補(bǔ)加鹽酸或者硫酸返回浸出循環(huán)使用，將浸出渣漂洗后脫水干燥得含鐵5665%，含磷低于0.30%的鐵精礦。所述的酸液為512wt免的鹽酸或者1020機(jī)％的硫酸。與公知技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)及積極效果可以得到鐵品位大于58%，磷含量低于0.30%，鐵回收率大于75%的流程選礦指標(biāo)，此外，針對(duì)同時(shí)含硫或者同時(shí)含硫及砷的赤鐵礦、赤褐鐵礦，同樣也得到理想的鐵精礦產(chǎn)品，鐵精礦中的硫含量低于0.20%，砷含量低于0.04%。為國(guó)內(nèi)難選含雜高的鐵礦石資源的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟了一條新思路。四圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。五具體實(shí)施例方式實(shí)施例一原料來(lái)自四川某地區(qū)，將礦石破碎至-3mm以下，同時(shí)加上原料重的5%焦炭(粒度-lmm)混勻后，將混勻后的物料在焙燒爐中進(jìn)行磁化焙燒，焙燒溫度900。C，焙燒時(shí)間15min，焙燒后的物料進(jìn)行水淬后經(jīng)磨礦分級(jí)(-0.074mm占70%)，分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)入磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200(T的永磁磁選機(jī)磁選后得磁選鐵精礦，將磁選鐵精礦經(jīng)過(guò)濾脫水干燥后與濃度10wtl鹽酸配上兩倍干礦重的水后攪拌浸出15min，將浸出液取出進(jìn)行集中處理，浸出渣漂洗三次后經(jīng)過(guò)濾脫水干燥后得鐵精礦?？梢缘玫借F品位59.98%，含磷O.13%，鐵回收率79.99%的鐵精礦產(chǎn)品選礦指標(biāo)。原料鐵物相分析見(jiàn)表l，原料主要金屬化學(xué)成分分析見(jiàn)表2，選礦產(chǎn)物指標(biāo)見(jiàn)表3。表l原礦鐵物相分析<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例二試驗(yàn)礦樣來(lái)自云南某地區(qū)，試樣主要以赤鐵礦石為主，試樣呈粉狀，粒度比較細(xì)，容易泥化，將礦石破碎至-5mm以下，同時(shí)加上8%焦炭(粒度-lmra)混勻后，將混勻后的物料在焙燒爐中進(jìn)行磁化焙燒，焙燒溫度950"C，焙燒時(shí)間20min，焙燒后的物料進(jìn)行水淬后經(jīng)磨礦分級(jí)(-0.074mra占70.12%),分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)入磁場(chǎng)強(qiáng)度為IOOO(T的永磁磁選機(jī)磁選后得磁選鐵精礦，將磁選鐵精礦經(jīng)過(guò)濾脫水干燥后與濃度12wty。的鹽酸配上兩倍干礦重的水后攪袢浸出15min，將浸出液取出進(jìn)行集中處理，浸出渣漂洗三次后經(jīng)過(guò)濾脫水干燥后得鐵精礦，可以得到鐵品位61.24%，含磷O.12%，鐵回收率79.99%的鐵精礦產(chǎn)品選礦指標(biāo)。原料鐵物相分析見(jiàn)表4，原料主要金屬化學(xué)成分分析見(jiàn)表5，選礦產(chǎn)物指標(biāo)見(jiàn)表6。表4原料鐵物相分析<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5原料主要金屬化學(xué)成分分析<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表6選礦產(chǎn)物指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例三試驗(yàn)礦樣來(lái)陜西某地的高磷赤褐鐵礦，試樣呈塊狀，硬度比較大，原礦嵌布粒度比較細(xì)，呈致密狀，屬于難碎易磨礦石，但磨礦過(guò)程中又容易產(chǎn)生泥化現(xiàn)象，將礦石破碎至-3mra以下，同時(shí)加上6%焦炭(粒度-lmm)混勻后，將混勻后的物料在焙燒爐中進(jìn)行磁化焙燒，焙燒溫度1000t，焙燒時(shí)間10min，焙燒后的物料進(jìn)行水淬后經(jīng)磨礦分級(jí)(-0.074mm占75.12%)，分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)入磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200(T的永磁磁選機(jī)磁選后得磁選鐵精礦，將磁選鐵精礦經(jīng)過(guò)濾脫水千燥后與濃度20wtM的硫酸配上兩倍干礦重的水后攪拌浸出20miri，將浸出液取出進(jìn)行集中處理，浸出渣漂洗三次后經(jīng)過(guò)濾脫水千燥后得鐵精礦，可以得到鐵品位62.94%，含磷O.18%，鐵回收率81.99%的鐵精礦產(chǎn)品選礦指標(biāo)。原料鐵物相分析見(jiàn)表7，原料主要金屬化學(xué)成分分析見(jiàn)表8，選礦產(chǎn)物指標(biāo)見(jiàn)表9。表7原料鐵物相分析<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表9選礦產(chǎn)物指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒-浸出降磷方法，其特征在于其按以下步驟完成(1)碎礦將礦石破碎至小于5mm；還原劑焦炭加工成小于2mm；(2)磁化焙燒將礦石與礦石重量的3～8％的焦炭混勻后送至焙燒爐進(jìn)行磁化焙燒，鐵礦石還原帶的溫度控制在900℃～1000℃，控制焙燒時(shí)間為10～30min，焙燒后物料通過(guò)水淬后作為磁選的原料；(3)磨礦分級(jí)將水淬后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)，螺旋分級(jí)溢流的細(xì)度控制在小于0.074mm占70-80％；(4)磁選將分級(jí)機(jī)溢流運(yùn)送至磁選機(jī)，磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度在1000～1500Oe，通過(guò)磁選后所得的磁選鐵精礦過(guò)濾脫水后干燥至水分含量為5wt％以下；(5)浸出降磷將干燥后的鐵精礦與兩倍礦石重量的酸液混合攪拌浸出10～30min，將浸出液過(guò)濾后再補(bǔ)加鹽酸或者硫酸返回浸出循環(huán)使用，將浸出渣漂洗后脫水干燥得含鐵56～65％，含磷低于0.30％的鐵精礦，所述的酸液為5～12wt％的鹽酸或者10～20wt％的硫酸。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒一浸出降磷方法，其特征在于原料含F(xiàn)e38.93wt%，含P0.84wt%，破碎至-3mm，加原料重的5%焦炭，焙燒溫度900°C，焙燒時(shí)間15min，焙燒后的物料水淬后再經(jīng)磨礦分級(jí)至-0.074mm占70%，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200Oe，磁選鐵精礦與濃度10wtX鹽酸配上兩倍干礦重的水后攪拌浸出15min。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒一浸出降磷方法，其特征在于原料含F(xiàn)e45.23wt%，含P0.86wt%，破碎至-5ram，加原料重的8%焦炭，焙燒溫度950。C，焙燒時(shí)間20min，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1000(T，磁選鐵精礦與濃度12wtM鹽酸配上兩倍干礦重的水后攪拌浸出15min。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒一浸出降磷方法，其特征在于原料含F(xiàn)e43.22wt%，含P0.983wt%，破碎至-3mm，加原料重的6%焦炭，焙燒溫度1000°C，焙燒時(shí)間10min，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200Oe，磁選鐵精礦與濃度20wtW硫酸配上兩倍干礦重的水后攪拌浸出15min。全文摘要本發(fā)明涉及一種高磷赤鐵礦赤褐鐵礦磁化焙燒—浸出降磷方法，特別適應(yīng)以赤鐵礦、赤褐鐵礦為主，伴生有磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等的鐵礦石的降磷方法。采用磁化焙燒—濕法浸出降磷，對(duì)高磷鐵礦石進(jìn)行改性后，通過(guò)弱磁選機(jī)選別后得的鐵精礦選擇鹽酸或者硫酸進(jìn)行浸出降磷，不僅可以得到鐵品位大于56％的鐵精礦，同時(shí)鐵精礦中磷的含量低于0.30％。文檔編號(hào)B03C1/02GK101338361SQ20081005880公開(kāi)日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年8月11日優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日發(fā)明者昱張,肖軍輝,陳曉鳴申請(qǐng)人:昆明晶石礦冶有限公司