CN101157985A - 硫铁矿烧渣的综合回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硫铁矿烧渣的综合回收方法，其步骤是，将硫铁矿烧渣进行三段湿式磁选后得精矿，与焦粉、氯化铁、氯化镁及木质磺酸钙配合后，制粒干燥，得干团球矿和灰分，将干团球矿还原氯化挥发，得合格铁金属化、半金属化球团及烟尘。同时，对灰分和烟尘分别进行收尘及水冷吸收，最后提取铅、铜和锌。选矿可使含铁量提高8％～12％，得到含铁量70％～90％的合格铁金属化、半金属化球团，铁回收率大于70％，粗粒尾矿含铁量低于15％，同时，使有价金属回收率达90％以上。有效地治理污染，变废为宝，有利于资源再生，对缓解国内铁资源缺乏，处理低品位铁矿均具有重要意义。适合于各种品位的硫铁矿烧渣综合回收。

Description

硫铁矿烧渣的综合回收方法
技术领域
本发明涉及一种废渣的回收方法，特别是涉及一种硫铁矿烧渣的综合回收方法。
背景技术
硫铁矿是生产硫酸的原料之一，脱硫制酸后得烧渣，含铁一般在34％～55％之间，杂质一般为硫、磷、砷、铜、铅、锌、金、及银。其中，少部分可搭配在炼铁原料中，主要用作烧制水泥的原料而低价使用。同时，烧渣还会对环境造成污染。中国专利2005100210053公开了一种硫铁矿烧渣的综合回收方法，其工艺步骤是，磁选、制粒干燥、高温还原氯化焙烧(温度小于1050℃)、得合格铁球团矿，并回收有色金属。该工艺所得合格铁球团矿含铁量较低，一般为58％～61％，只能作为炼铁原料直接进入高炉。限制了使用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种投资较小，耗能低，不仅所得到合格铁金属化、半金属化球团含铁量达70％～90％，同时又能回收有价金属的硫铁矿烧渣的综合回收方法。
本发明硫铁矿烧渣的综合回收方法包括三段湿式选矿、合格铁球团矿的制备及有价金属回收，其操作步骤如下：
1)首先对硫铁矿烧渣进行三段湿式磁选，得SiO2含量小于2％的精矿。其过程是，将硫铁矿烧渣先进行湿式弱磁抛尾选矿，磁埸强度800高斯，得精矿A和粗粒尾矿浆。其中，粗粒尾矿浆经过滤得滤液E及尾矿；利用水力旋流器对精矿A进行溢流球磨，使精矿A粒度达200～325目，其中，50％的精矿A粒度达325目左右；再对精矿A进行湿式中磁选矿，磁埸强度1200～1600高斯，得中矿1和精矿B；再将精矿B进行湿式中磁选矿，磁埸强度3600～4000高斯，得精矿C和中矿2；将精矿C过滤，得精矿和滤液A，一般采用内滤式圆盘真空过滤。该湿式磁选的工艺操作同现有技术。将三段湿式磁选所得含铁量高于15％的中矿1和中矿2与精矿C合并，低于15％的中矿1和中矿2中与尾矿合并备用。
2)将步骤1)所得精矿与氯化铁、氯化镁、焦粉及木质磺酸钙进行圆筒配料，配比按重量份计是，精矿∶氯化铁∶氯化镁∶焦粉∶木质磺酸钙＝100∶4～6∶1.5～2∶12～18∶1，再制粒干燥，得干球团矿和灰分，然后将干球团矿在回转窑内进行还原氯化挥发，焙烧温度900～1200℃，焙烧时间一般为30分钟，焙烧时分别向回转窑900～1050℃的中温段和1050～1200℃的高温段通入二次和一次煤气，并同时通入二次风，还原氯化挥发后得铁球团矿和混合烟尘，铁球团矿冷却后，进行湿式补充磁选，磁埸强度为800高斯，得合格铁金属、半金属球团、细粒尾矿及滤水。其中，合格铁金属化、半金属化球团含铁量在70～90％，直接出售，细粒尾矿的成分主要是Fe、FeO及Fe3O4。
3)将步骤2)制粒干燥时的灰分进行三级湿式收尘，过滤，得滤液B和滤渣，滤渣返回步骤2)中的圆筒配料；同时，对步骤2)中还原氯化挥发时产生的混合烟尘进行收尘，得挥发物和烟尘。其中，烟尘的主要成分是铁，返回圆筒配料。将步骤1)中的滤液A、和步骤3)中的滤液B、步骤1)中的滤液E合并后与步骤2)中的滤水一起对挥发物进行三段水冷吸收，得吸收液，在吸收液中加入硫酸，过滤，得硫酸铅沉淀及滤液。其中，硫酸的重量百分浓度为98％；将滤液用步骤2)中所得的一部分细粒尾矿与滤液进行常规铁粉置换，过滤，得铜沉淀和滤液C，，在滤液C中加入氢氧化钙进行石灰中和，过滤，得氢氧化锌沉淀和滤液D；将滤液D与步骤1)所得的尾矿、部分中矿1和部分中矿2，以及步骤2)中湿式补充磁选后的另一部分细粒尾矿合并，加入盐酸浓缩后，得到二氯化铁和三氯化铁氯化剂，再返回圆筒配料。其中，盐酸的重量百分分浓度为31％～38％，加入量为精矿总量的1％。
本发明硫铁矿烧渣综合回收方法的优点在于，该法中的选矿由于调整了磁埸强度，使SiO2含量小于2％，含铁量提高8～12％，得到含铁量大于70～90％的精矿，铁回收率大于70％，粗粒尾矿含铁量低于15％，同时，使有价金属回收率达90％以上。该合格铁金属化、半金属化球团可直接进入高炉或电炉炼钢，焦比可降低5～6％，生产率提高5～9％，可生产出各种优质钢或合金钢。且在电炉、转炉炼钢时，冶炼周期降低50％，产量提高45％，耐火材料、电极和氧气的消耗均能降低。在还原氯化挥发中采用氯化铁代替中和法中的氯化钙，一方面使铁球团矿的含铁量增加2％～4％，另方面使物料软化温度提高20℃以上，防止结窑，且提高了还原强度，从而提高含铁量。在整个工艺步骤中，水和渣得到循环利用，节约资源，有效地治理污染，变废为宝，有利于资源再生。对缓解国内铁资源缺乏，处理低品位铁矿均具有重要意义。适合于各种品位的硫铁矿烧渣综合回收。
附图说明
图1：本发明硫铁矿烧渣综合回收方法的工艺流程图
具体实施方式
实施例1～3的原料为四川资中硫铁矿烧渣，其化学成分如表1所示。经溢流球磨和湿式磁选后的结果如表2所示。还原氯化挥发及综合回收结果如表3所示。磁选结果如表4所示。
表1：硫铁矿烧渣主要化学成分(％)
    Fe     S     P     As     Cu     Pb     Zn  Au g/t  Ag g/t   SiO2   CaO   Al2O3
  34-55   1-3   0.05    0.1-0.2    0.2   1-2    0.5-2    0.5-1   20-50   2-8   2-5   2-4
表2：硫铁矿烧渣湿式磁选结果
项目   硫铁矿烧渣(％) 磁场强度     精矿品位(％)     回收率(％)
    铁     硫     铁     硫     铁     硫
  例1     45.50     0.52   弱磁、中磁、中磁   约61.70     0.28     75-80     29.13
  例2     45.58     0.51   弱磁、中磁、中磁   约59.26     0.32     74.20     37.09
  例3     34.65     0.54   弱磁、中磁、中磁   约58.03     0.33     75-80     38.81
表3：还原氯化挥化及综合回收结果
    配料比(重量份) 温度℃ 时间min 干球团矿成分(％) 合格金属化、半金属化铁球团成份(％)   有价金属回收率(％)
项目 烧渣精矿 焦粉或无烟煤 MgCl2 FeCl2FeCl3 尿醛树脂胶 Fe Pb Zn Cu Fe Pb Zn Cu Pb Zn Cu
  例1   100   12～18     0     4     1   900     30  58.46  0.29   0.44  0.21  70～90  0.037  0.061  0.091  89.60  87.76  56.1
例2 100 12～18 2 6 1 1000 30 61.21 0.28 0.42 0.20 70～90 0.011 0.095 0.086 96.09 78.91 55.7
  例3  100  12～18     2     6     1   1050     30  61.21  0.28   0.42  0.21  70～90  0.009  0.045  0.073  97.15  91.29  66.3
表4：补充磁选结果
    磁场强度   回转窑球团品位(％)     选后品位(％)     回收率
    弱磁      72-75      78-90      72-90

Claims (7)

1.一种硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于包括湿式磁选、合格铁金属化、半金属化球团的制备及有价金属的回收，操作步骤如下：
1)硫铁矿烧渣进行三段湿式磁选，过滤，得二氧化硅含量小于2％的精矿和滤液A、以及中矿和尾矿，其中，三段湿式磁选是，硫铁矿烧渣先进行湿式弱磁抛尾选矿，磁埸强度800高斯，得粗粒尾矿浆和精矿A，将精矿A进行溢流球磨后进行湿式中磁选矿，磁埸强度1200～1600高斯，得中矿1和精矿B，再将精矿B进行湿式中磁选矿，磁埸强度3600～4000高斯，得精矿C和中矿2，精矿C过滤得精矿及滤液A；
2)将步骤1)所得精矿与氯化铁、氯化镁、焦粉及木质磺酸钙进行圆筒配料，配合比按重量份计是精矿∶氯化铁∶氯化镁∶焦粉∶木质磺酸钙＝100∶4～6∶1.5～2∶12～18∶1，再制粒干燥，得粒径5～10mm的干球团矿和灰分，然后，将干球团矿送入回转窑中，并通入一次煤气、二次煤气及二次风，进行还原氯化挥发，得铁球团矿和混合烟尘，铁球团矿经冷却后进行湿式补充磁选，得合格铁金属化、半金属化球团、细粒尾矿及滤水；
3)将步骤2)制粒干燥时的灰分进行三级湿式收尘，过滤，得滤液B和滤渣，滤渣返回步骤2)中的圆筒配料；同时，对步骤2)中还原氯化挥发时产生的混合烟尘进行收尘，得挥发物和烟尘，烟尘返回圆筒配料，挥发物用滤液A、滤液B及滤水进行三段水冷吸收，得吸收液，在吸收液中加入硫酸，过滤，得硫酸铅沉淀及滤液，将滤液进行常规铁粉置换，过滤，得铜沉淀和滤液C，在滤液C中加入氢氧化钙进行石灰中和，过滤，得氢氧化锌沉淀和滤液D。
2.如权利要求1所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于步骤1)所得的中矿1和中矿2中的铁含量高于15％时，与精矿C合并，低于15％时与尾矿合并，加入盐酸浓缩后制成氯化铁返回圆筒配料。
3.如权利要求1所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于步骤2)中的还原氯化挥发是在回转窑中焙烧干球团矿，焙烧烧温度900～1200℃，焙烧时间30分钟，一次煤气进入1050～1200℃的高温段，二次煤气进入900～1050℃中温段，其中，煤气中CO含量为23～26％。
4.如权利要求1所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于步骤2)中的湿式补充磁选的磁埸强度为800高斯。
5.如权利要求2所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于溢流球磨后精矿A的粒度为200～325目。
6.如权利求1所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于步骤3)中所加硫酸的重量百分浓度为98％。。
7.如权利要求1所述的硫铁矿烧渣的综合回收方法，其特征在于步骤2中所加盐酸的重量百分浓度为31％～38％，加入量为精矿总量的1％。
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