一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法
2023-04-29 13:02:56
專利名稱：一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法
技術領域：
本發明涉及礦物加工回收選礦技術領域，具體地說是一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法。
背景技術：
硫酸渣作為煉鐵等原料已有100多年歷史。目前在一些國家硫酸渣幾乎全部利用起來。中國每年排放300多萬噸，只利用了 100多萬噸，其餘都排入環境。堆積則侵佔農田，汙染土地；排入江河則汙染水體。硫酸渣含三氧化二鐵(Fe2O3) 20 50%，二氧化矽 (SiO2) 15 65%，三氧化二鋁10%左右，氧化鈣5%左右，氧化鎂5%以下，硫1 2%，一般還含有銅、鈷等。硫酸渣依化學成分不同，有十多種用途。主要可用作水泥原料一鐵硫酸渣(含 Fe2O3 45%),可代替鐵粉，用作水泥生料配料，起調節水泥燒成溫度、保證鐵酸鹽成分和調節水泥凝結時間的作用。這項技術已廣泛應用。低鐵硫酸渣(含SiO2 50%以上)成分與燒粘土相似，為火山灰質材料。水淬後成黑色顆粒，具有水硬活性，可作矽酸鹽水泥的混合材料， 配製普通矽酸鹽水泥和火山灰質矽酸鹽水泥。煉鐵原料一用高鐵硫酸渣煉鐵是最有效的利用。中國許多鋼鐵廠常以5 10%硫酸渣代替鐵礦粉，用於煉鐵。通過選礦，將硫酸渣的鐵含量提高到50%以上，硫含量降低到1%以下，可直接製成球團礦或燒結礦，送入小高爐煉鐵。長期以來沒有一種較為有效的選礦方法能夠利用該固體廢棄物，嚴重的破壞了周邊環境。因此，尋求一種有有效的選礦工藝生產出合格的鐵精礦，實現固體廢棄物資源化尤其對伴生有價金屬的回收是具有重大的環境意義和社會意義的。現有公知技術(1)謝海泉申請「硫酸渣廢料回收利用新工藝」的發明專利(申請號=02135839. 7)，該發明為煉鐵技術領域提供一種硫酸渣廢料回收利用新工藝。其主要特點在於在對硫酸渣進行浮選、重選或磁選後的工藝流程中，採用冷固結模壓造塊工序， 在所要模壓造塊的硫酸渣中，按照給定的比例配入膠粘劑、固化劑及添加劑，在攪拌機中充分混勻，然後在衝壓機或對輥壓機上進行壓塊，壓出球形或橢球形等各種形狀的成品，採用自然放置或人工養護的方式使冷固球團達到最佳的強度性能，即可用於冶金生產。(2) 丁玉傑申請「制酸廠硫酸渣還原磁化方法及設備」的發明專利(申請號=93111259. 1)，該發明涉及制酸廠硫酸渣還原磁化方法及專用設備，用該方法及設備可迅速、方便地把硫酸渣中Fe2O3還原為強磁性的Fe304、Fe0及少量Fe，可較容易地分離出鐵精粉等成分。(3)武漢科技大學申請的「一種硫酸渣分選提純方法」發明專利(申請號本發明涉及一種硫酸渣分離提純分選方法。其方法是將原硫酸渣經攪拌槽製成礦漿，送入硫酸渣分離提純分選設備進行粗選，粗選的精礦直接送入硫酸渣分離提純分選設備進行第一次精選，第一次精選得到的精礦送入硫酸渣分離提純分選設備進行第二次精選。或第二次精選後再進行第三次精選；將粗選、精選所得到的尾礦集中進行掃選。所述的粗選、精選所用設備為單一類型的申請號為CN200410060867. 2的「一種用於硫酸渣分選提純的設備」。其橫向衝洗水量為100 300ml/min，精礦截取點20 50mm。掃選所用設備為中磁機。(4)昭通天元實業有限責任公司申請的「 一種在硫酸渣中提取砷的方法「發明專利(申請號=200910094769. 3)，一種在硫酸渣中提取砷的方法，涉及一種硫酸渣處理工藝，尤其是一種從硫酸渣中提取砷的方法。本發明的方法，首先將硫酸渣經過篩選和磁選後選出精鐵粉，精鐵粉經鹽酸溶液浸泡後進行過濾，將精鐵粉和含砷酸的溶液分離，其特徵在於在含砷酸的溶液中加入二氧化硫，形成三氧化二砷沉澱後，通過固液分離將三氧化二砷提取。現有公知技術的不足之處主要表現在(1)成本較高，生產周期比較長(2)對高砷、高硫等有害元素很難降低到合格產品的要求(3)對伴生有價金屬不能得到較好的回收利用，可操作性不強(4)得到的產品單一，較難創造良好的經濟效益和社會效益。
發明內容
本發明的目的是提供一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法，以解決硫酸渣大量堆放所帶來的環境問題和社會問題，同時回收渣中的有價元素鐵生產出合格的鐵精礦粉，同時對伴生有價金屬銅、錫、銀、銻等的實現較好的綜合回收。本發明採用氯化離析一浮選或者氯化離析一磁選一浮選的選冶聯合工藝可以有效的處理硫酸渣，能夠得到質量較高的鐵精礦粉，同時可以得到產品質量較高的銅精礦、錫精礦等產品。根據硫酸渣中含鐵、銅、錫、銀等金屬和有害元素硫、砷的含量，添加一定量的還原劑和氯化劑與硫酸渣混勻後球團成一定粒度的球團礦，將球團礦置入焙燒爐中進行氯化離析，離析產品經過選礦，可以得到鐵品位大於62%，鐵回收率大於85%的鐵精礦，同時鐵精礦中的硫含量小於0. 30%，砷含量小於0. 07% ；銅品位大於10%，銅回收率大於65%的銅精礦；錫品位大於10%，錫回收率大於50%的錫精礦。本發明針對高硫高砷型硫酸渣，採用氯化離析一浮選一磁選的聯合實現提鐵降和伴生有價值金屬綜合回收利用，工藝流程的步驟如下
(1)破碎階段採用破碎機將硫酸渣(燒渣)破碎至粒度小於5mm的礦樣；
(2)制粉階段將破碎至_5mm礦樣進入制粉設備製備成粒度為-100目礦樣；
(3)還原劑製備階段將還原劑(焦炭)製備成粒度為-0.5mm ；
(4)球團階段添加相對於礦石的質量分數1% 10%的焦炭、3% 10%(相對於礦石的質量分數)的氯化鈣和製備成為-100目礦樣混勻，採用球團設備製備成為球團礦；
(5)氯化離析階段將球團礦置入焙燒爐中進行氯化離析焙燒，焙燒溫度900 1150°C，焙燒時間 45 120min ；
(6)水淬階段經焙燒爐氯化離析的產物進行水淬，為防止焙燒礦中離析的金屬與空氣接觸產生氧化，控制離析產品在空氣中的停留時間小於15秒；
(7)浮選階段將水淬後的產物進入球磨機中磨礦至粒度為-0.154mm後進入浮選設備中，添加浮選藥劑進行浮選得到銅精礦；浮選尾礦通過磁選得到鐵精礦；焙燒爐所產生的尾氣通過公知的尾氣處理設備實現固氣分離，固體為錫精礦。本發明的硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法，解決了硫酸渣大量堆放所帶來的環境問題和社會問題，同時回收渣中的有價元素鐵生產出合格的鐵精礦粉，同時對伴生有價金屬銅、錫、銀、銻等的實現較好的綜合回收。有效的實現固體廢棄物資源化，能創造良好的經濟效益。特別適合高砷、高硫的含銅、錫、銀、銻等有價金屬硫酸渣綜合回收利用。
圖1是本發明的硫酸渣氯化離析提鐵降雜及回收伴生有價金屬工藝流程圖。
具體實施例方式實施例一
礦樣(硫酸渣)來自雲南某地，原礦含鐵56. 94%，含硫2. 14%，砷1. 96%，屬於高硫高砷含銅型硫酸渣。將礦樣破碎至粒度小於5mm，通過制粉設備製備成粒度為-100目礦樣，焦炭用量為6% (相對於礦石的質量分數，下同)，氯化鈣用量為8% (相對於礦石的質量分數，下同)，焦炭粒度為-0. 5mm，礦樣、焦炭、氯化鈣混勻，採用球團設備製備成為球團礦；將球團礦置入焙燒爐中進行氯化離析焙燒，焙燒溫度1050°C，焙燒時間50min ；經焙燒爐氯化離析的產物進行水淬，時間小於15秒；磨礦機將離析產品磨至粒度為-0. 154mm，浮選回收銅得銅精礦，磁選工藝回收鐵精礦。原礦主要化學成分含量見表1，流程選礦指標見表2。
權利要求
1. 一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法，其特徵在於按以下步驟進和行1)破碎階段採用破碎機將硫酸渣破碎至粒度小於5mm的礦樣；2)制粉階段將破碎至_5mm礦樣進入制粉設備製備成粒度為-100目礦樣；3)還原劑製備階段將還原劑焦炭製備成粒度為-0.5mm ；4)球團階段添加相對於礦石的質量分數1% 10%的焦炭、3% 10%的氯化鈣和製備成為-100目礦樣混勻，採用球團設備製備成為球團礦；5)氯化離析階段將球團礦置入焙燒爐中進行氯化離析焙燒，焙燒溫度900 1150°C， 焙燒時間45 120min ；6)水淬階段經焙燒爐氯化離析的產物進行水淬，控制離析產品在空氣中的停留時間小於15秒；7)浮選階段將水淬後的產物進入球磨機中磨礦至粒度為-0.154mm後進入浮選設備中，添加浮選藥劑進行浮選得到銅精礦；浮選尾礦通過磁選得到鐵精礦；焙燒爐所產生的尾氣通過公知的尾氣處理設備實現固氣分離，固體為錫精礦。
全文摘要
本發明是一種硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法。將硫酸渣破碎製備成粒度為-100目礦樣，與1%～10%的還原劑焦炭、3%～10%的氯化鈣混勻製成為球團礦；將球團礦置入焙燒爐中進行氯化離析焙燒，焙燒溫度900～1150℃，焙燒時間45～120min；經焙燒爐氯化離析的產物進行水淬，將水淬後的產物浮選藥得到銅精礦；浮選尾礦通過磁選得到鐵精礦；焙燒爐所產生的尾氣固氣分離，固體為錫精礦。本發明的硫酸渣氯化離析綜合回收有價金屬選礦方法，解決了硫酸渣大量堆放所帶來的環境問題，同時回收渣中的有價元素鐵生產出合格的鐵精礦粉，同時對伴生有價金屬銅、錫、銀、銻等實現較好的綜合回收。
文檔編號C22B1/08GK102220479SQ20111011534
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月5日 優先權日2011年5月5日
發明者張昱 申請人:昆明晶石礦冶有限公司