一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法與流程

2023-09-20 04:47:00 8

本發明涉及一種從溼法煉鋅中回收鐵的方法，更具體地說，本發明涉及一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，屬於冶金渣回收利用技術領域。

背景技術：

在溼法煉鋅過程中，會產生大量浸出渣，除鋅以外的有價金屬大部分富集於浸出渣中，採用迴轉窯煅燒的方式回收其中殘留的鋅後，剩下的迴轉窯渣還含有鐵、碳、銅、銀、鍺等有價組分。由於缺乏經濟可行的回收技術，大部分企業只能建設專用的固體廢棄物堆場將這些迴轉窯渣堆積起來，這不僅增加了企業的運營成本，還要佔用大量土地，且會對周邊環境造成一定的影響。

在國家大力鼓勵冶金固體廢棄物再利用和環保節能的政策下，在礦產資源越來越寶貴的今天，實現迴轉窯渣中的有價元素的簡單有效的提取，將會產生巨大的經濟效益和社會效益。

迴轉窯高溫揮發鋅是在添加含硫煤作還原劑和燃料的條件下進行的，所以，鐵有多種賦存形式：部分以獨立礦物的形式賦存在硫化鐵和氧化鐵中，部分以金屬鐵的形式賦存在鐵珠中，部分以類質同象的形式賦存在矽酸鹽玻璃質中，而硫煤中的硫進入磁黃鐵礦中。採用中等或強磁選的方式雖然鐵的回收率高，但鐵精礦的品位不足50%，加之其中含有大量的硫，一般超過10%，所以對於鋼鐵企業來說，即使小比例的配加使用，也無經濟價值；採用細磨粒度至-300目，由於迴轉窯渣本身硬度大，磨礦成本太高，雖然得到的鐵精礦品位能夠在50%以上，但是企業沒有利潤，不利於企業的發展。

例如申請號為cn201410833981.8，發明名稱為「一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收銅、銀和鐵的方法」的中國發明專利，公開了將溼法煉鋅迴轉窯渣進行磨礦處理，磨礦處理後的溼法煉鋅迴轉窯渣中-200目粒級的迴轉窯渣質量百分含量大於60％，然後將磨礦處理後的溼法煉鋅迴轉窯渣進行磁選，磁選是在磁場強度為2000～6000oe的條件下進行的，得到磁性礦粉，然後將得到的磁性礦粉與硫鐵礦粉混合均勻，得到混合礦粉，再進行焙燒處理。該專利的不足在於：採用中等強度磁場磁選，得到的鐵精礦鐵品位低，只是作為一種中間產品，並不是針對鐵精礦的回收。

例如申請號為cn200810058950.4，發明名稱為「一種從迴轉窯水淬渣中回收鐵的方法」的中國發明專利，公開了將迴轉窯水淬渣球磨至300-400目佔90％以上，在磁場強度0.1-0.2特斯拉下進行磁選，所選得的鐵精礦品位在50-70％，矽小於8％，達到鐵精礦的要求。該專利的不足在於：將水淬渣磨至300-400目佔90%以上，磨礦成本極高，沒有採取分段磨礦的方法，經濟價值低。

因此，對於那些迴轉窯渣大量堆積，而鐵礦資源又非常匱乏的地區來說，急需一種經濟有效從迴轉窯渣中回收鐵的方法出現。

技術實現要素：

本發明旨在解決現有技術存在的上述缺陷，本發明的目的在於提供一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法。本發明工藝步驟簡單，可從迴轉窯渣中回收鐵品位高於58%的鐵精礦，變廢為寶，實現了資源的再生。

為了實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案來實現：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，其特徵在於包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為76%～82%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔85%～95%，礦漿ⅰ再經過分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為23%～27%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1600奧斯特～2000奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為1600奧斯特～2000奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為67%～73%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔70%～90%，礦漿ⅲ再經過分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為23%～27%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為58%～76%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1600奧斯特～2000奧斯特。

所述溼法煉鋅迴轉窯渣包括以下化學成分：

tfe含量為14.12%～21.85%，

c固含量為17.26%～23.25%，

s含量為3.48%～6.89%。

所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為45%～49%。

所述第一次磨礦步驟中，礦漿ⅰ通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ。

所述第二次磨礦步驟中，礦漿ⅲ通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ。

本發明與現有技術相比，其優點在於：

1、本發明工藝步驟簡單，可從迴轉窯渣中回收鐵品位高於58%的鐵精礦，變廢為寶，實現了資源的再生，對我國許多迴轉窯渣大量堆積無法使用而鐵礦資源又非常匱乏的地區提供了一條經濟可行的道路。

2、本發明採用第一次磨礦步驟，先將溼法煉鋅迴轉窯渣進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為76%～82%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔85%～95%，粒度要求較低，大大降低了磨礦成本。

3、本發明採用弱磁粗選步驟，往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為23%～27%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，提前拋尾，減少了第二次磨礦的負荷。

4、本發明採用兩段磨礦、弱磁粗選、弱磁掃選和弱磁精選的方式，不僅工藝步驟簡單，而且有利於生產節能。

5、本發明採用弱磁粗選、弱磁掃選和弱磁精選方式，不僅能從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收到鐵品位為58%～76%的鐵精礦，而且還大大提高了鐵精礦的鐵品位，即使在硫含量達到13%的情況下，鋼鐵企業仍可小比例的配入使用，有效解決了現有技術回收的鐵精礦品位低、鋼鐵企業無法使用的問題。

6、本發明的整個工藝步驟，均明確了各個工藝參數，對設備的選用不受限制，採用常規的選礦設備即可實現。

7、本發明已經在申請人所在地的選礦企業中實現了工業生產，產生了可觀的經濟效益，特別適合推廣和普及。

8、本發明採用第一次磨礦步驟中，礦漿ⅰ通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；螺旋分級機是藉助於固體粒大小不同，比重不同，因而在液體中的沉降速度不同的原理，細礦粒浮遊在水中成溢流出，粗礦粒沉於槽底，由螺旋推向上部排出，屬於傳統的分級處理設備。

9、本發明採用所述第二次磨礦步驟中，礦漿ⅲ通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ。水力旋流器優點：a、分級粒度細，因旋流器主要利用離心力進行分級，離心力可比重力大許多倍，因此，細粒分級多採用水力旋流器；b、分級效率較高，尤其分級粒度很細時(如0.037mm)，分級效率明顯高於其他分級設備；c、結構簡單，無運轉部件，易於製造；d、佔地面積小。

具體實施方式

下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例1：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為76%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔85%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為23%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1600奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為1600奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為67%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔70%，礦漿ⅲ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為23%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為58%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1600奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為45%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為14.12%、c固含量為17.26%和s含量為3.48%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

實施例2：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為80%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔90%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為25%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1700奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為1800奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為69%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔75%，礦漿ⅲ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為25%後，將送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為60.43%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1800奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為46.54%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為18.13%、c固含量為20.13%和s含量為3.67%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

實施例3：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為81%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔93%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為24%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1600奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為2000奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為72%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔88%，礦漿ⅲ再通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為24%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為65.78%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1900奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為47.53%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為17.44%、c固含量為20.39%和s含量為5.38%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

實施例4：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為81%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔91%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為26%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1700奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為1900奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為71%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔87%，礦漿ⅲ再通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為26%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為63.53%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1800奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為48.25%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為19.22%、c固含量為23.39%和s含量為5.85%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

實施例5：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為78%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔86%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為27%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為1600奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為1800奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為70%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔80%，礦漿ⅲ再通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為27%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為59.45%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為1900奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為47.32%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為15.13%、c固含量為19.28%和s含量為4.96%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

實施例6：

一種從溼法煉鋅迴轉窯渣中回收鐵的方法，包括以下步驟：

第一次磨礦：先將溼法煉鋅迴轉窯渣利用破碎機進行破碎，再將破碎後的溼法煉鋅迴轉窯渣利用球磨機進行第一次磨礦得到礦漿ⅰ，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的質量分數為82%，礦漿ⅰ中溼法煉鋅迴轉窯渣的粒度為-35目佔95%，礦漿ⅰ再通過螺旋分級機進行分級處理得到礦漿ⅱ；

弱磁粗選：往礦漿ⅱ中加水至礦漿中迴轉窯渣的質量分數為27%後，送入弱磁選機內進行弱磁粗選，得到鐵粗精礦和弱磁粗選尾礦，弱磁粗選的磁場強度為2000奧斯特；

弱磁掃選：將弱磁粗選尾礦送入弱磁選機內進行弱磁掃選，得到鐵中礦ⅰ和弱磁掃選尾礦，弱磁掃選的磁場強度為2000奧斯特；

第二次磨礦：先將鐵粗精礦和鐵中礦ⅰ混合形成混合礦，再將混合礦利用球磨機進行第二次磨礦處理得到礦漿ⅲ，礦漿ⅲ中混合礦的質量分數為73%，礦漿ⅲ中混合礦的粒度為-200目佔90%，礦漿ⅲ再通過水力旋流器進行分級處理得到礦漿ⅳ；

弱磁精選：往礦漿ⅳ中加水至礦漿中混合礦的質量分數為27%後，送入弱磁選機內進行弱磁精選，得到鐵品位為76%的鐵精礦和鐵中礦，弱磁精選的磁場強度為2000奧斯特。

本實施例中，所述弱磁粗選步驟中，所述鐵粗精礦的鐵品位為49%。

本實施例使用的溼法煉鋅迴轉窯渣中化學成分包括tfe含量為21.85%、c固含量為23.25%和s含量為6.89%的溼法煉鋅迴轉窯渣。

上述實施例1-6得到的鐵精礦品位的範圍在58%～76%之間，在即使硫含量達到13%的情況下，鋼鐵企業仍可小比例的配入使用，能夠產生一定的經濟效益。

本發明不限於上述實施例，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。