一种微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法与流程

本发明属于矿物加工工程技术领域，尤其涉及一种微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法。

背景技术：

目前，最接近的现有技术：微细粒高硅铁矿由于粒嵌布细、单体解离困难，且经过碎矿和磨矿后矿石很容易形成微细颗粒，再加上其含泥量大的特点，属复杂难选矿石。近年来我国钢铁工业发展迅速，富铁矿和易选的贫铁矿储量正在逐渐减少，铁矿石对外依存度高，如何开采复杂难选铁矿成为了当前资源综合利用的重点项目之一。近年来，国内选矿工作者对高硅铁矿的选矿做了大量的工作，并取得一定进展，但始终仍为从根本上解决微细粒高硅铁矿的开发利用问题。研究内容包括直接还原法、高梯度磁选、选择性聚团-反浮选、反浮选工艺、原矿焙烧-磁选、原矿闪速磁化焙烧-磁选-反浮选工艺等，而且，选矿获得高品位铁精矿的同时，产生了大量的尾矿。

硅肥已被国际土壤学界确认为继氮、磷、钾肥之后第四种生长元素肥料，硅肥作为新型肥料，在农业生产中发挥越来越重要的作用：(1)硅肥是农作物生长的必需元素；(2)硅肥是农作物的保健肥料；(3)硅肥是农作物的品质肥料；(4)硅肥是农作物的营养调节性肥料；(5)硅肥具有增产、提质的功能；(6)硅肥具有抗倒伏、抗病虫害、抗干旱的作用；(7)硅肥具有促进光合作用、促进根系生长发育、促进养分有效利用的作用；(8)硅肥具有效钝化重金属，减轻土壤重金属污染，提高土壤盐基的作用。可见，新型硅肥的研究与应用对改善我国农业生产具有重要的现实意义。

按有效硅的类型可将硅肥分为水溶性硅肥和枸溶性硅肥，各有其特点：水溶性硅肥，具有速效性，但施入土壤后易淋失，肥效短；枸溶性硅肥具有迟效性，施入土壤后硅释放较缓慢，肥效长。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术的复杂微细粒难选铁矿石难以开发利用，导致污染严重。本发明解决该问题可实现该类铁资源的高效综合利用，无尾排放。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法。

本发明是这样实现的，一种微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法，所述微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法利用碱将高硅铁矿中的sio2溶解脱出，获得高品位铁精矿和水溶性硅酸钾肥；通过控制碱矿比及矿浆浓度进行磨矿分级，控制温度150～300℃，压力0.5～3mpa浸出；碱矿比为质量比1:5～1:2；磨矿浓度为60～80％；磨矿分级产品细度为-200目≥75％。通过控制以上各工艺技术参数，可以将铁中的硅化学脱出获得高品位铁精矿，并综合利用硅。

进一步，所述微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法包括以下步骤：

第一步，将高硅铁矿、碱、水按碱矿比及磨矿浓度要求给到球磨机进行磨矿分级至一定细度磨矿产品；

第二步，将磨好的含有碱矿比的矿浆给到高压反应釜，控制反应温度和压力搅拌浸出，使碱与高硅铁矿中的sio2充分反应；

第三步，控制温度为60～90℃过滤，分别得到浸出液硅酸钾产品和浸出渣，浸出渣洗涤得到高品位铁精矿，实现高硅铁资源的高值高效利用；

第四步，将浸出渣洗涤水返回作为磨矿用水，循环利用其中残余的碱。

进一步，所述第一步的碱是氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有氢氧化钠。

进一步，所述第二步的碱浸出温度为150～300℃，压力为0.5～3mpa，搅拌浸出时间为30～240分钟，使碱与高硅铁矿中的sio2充分反应。

进一步，所述第三步控制温度在60～90℃过滤，分别得到浸出液硅酸钾产品和浸出渣，浸出渣洗涤得到高品位铁精矿。

本发明的另一目的在于提供一种由所述微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法得到的铁精矿。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明解决常规选矿技术不能处理的复杂微细粒难选铁矿石，并能将其中的硅转化为硅酸钾作为土壤调理剂使用，实现该类铁资源的高效综合利用，无尾排放。本发明利用碱(主要是氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有适量的氢氧化钠，按照质量比氢氧化钾：氢氧化钠＝1:0～1:1)将高硅铁矿中的sio2溶出，洗涤过滤得到高品位铁精矿，铁精矿回收率几乎100％。浸出液即为硅酸钾水溶性硅肥，实现了微细粒难选铁矿石中硅的高值高效利用。将浸出渣洗涤水返回作为磨矿用水，进一步循环利用其中残余的碱，实现清洁生产、无尾排放。

附图说明

图1是本发明实施例提供的微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法流程图。

图2是本发明实施例提供的微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有水溶性硅肥施入土壤后易淋失，肥效短。枸溶性硅肥施入土壤后硅释放较缓慢的问题。本发明利用氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有适量的氢氧化钠将高硅铁矿中的sio2溶出，在得到高品位铁精矿的同时获得硅酸钾水溶性硅肥，实现了微细粒难选铁矿石的高值高效综合利用，清洁生产、无尾排放。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的微细粒高硅铁矿脱硅联产硅酸钾的方法包括以下步骤：

s101：将高硅铁矿、碱、水按碱矿比及磨矿浓度要求给到球磨机进行磨矿分级至一定细度磨矿产品；

s102：将磨好的含有一定碱矿比的矿浆给到高压反应釜，控制一定的反应温度和压力搅拌浸出，使碱与高硅铁矿中的sio2充分反应；

s103：控制温度为60～90℃过滤，分别得到浸出液硅酸钾产品和浸出渣，浸出渣洗涤得到高品位铁精矿，实现高硅铁资源的高值高效利用；

s104：将浸出渣洗涤水返回作为磨矿用水，进一步循环利用其中残余的碱，实现清洁生产、无尾排放。

在本发明的优选实施例中，步骤s101的碱主要是主要是氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有适量的氢氧化钠，在步骤s101中，通过控制碱矿比及矿浆浓度进行磨矿分级，碱矿比为质量比1:5～1:2；磨矿浓度为60～80％；磨矿分级产品细度一般为-200目≥75％。

在本发明的优选实施例中，在步骤s102中，碱浸出温度为150～300℃，压力为0.5～3mpa，搅拌浸出时间为30～240分钟，使碱与高硅铁矿中的sio2充分反应。

在本发明的优选实施例中，在步骤s103中，控制温度在60～90℃过滤，分别得到浸出液硅酸钾产品和浸出渣，浸出渣洗涤得到高品位铁精矿，实现高硅铁资源的高值高效利用。

在本发明的优选实施例中，在步骤s104中，将浸出渣洗涤水返回作为磨矿用水，进一步循环利用其中残余的碱。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1：

云南某高硅赤褐铁矿，含铁品位为38.12％，含sio227.43％，矿石中的铁和硅呈微细粒嵌布，硅主要以石英的形式存在，平均粒度≤10μm，在碱矿比为1:3，磨矿浓度为80％，磨矿至-200目75％，在高压反应釜内搅拌浸出1小时，浸出温度为300℃，浸出压力为3mpa，降温至80℃过滤，过滤得到含k2o20％、sio230％的硅酸钾肥，滤渣洗涤得到含铁品位为64.43％，含sio22.31％的高位铁精矿，铁精矿回收率几乎100％，洗涤水可循环利用。

实施例2：

贵州某高硅赤铁矿，含铁品位为47.21％，含sio217.32％，脉石矿物主要有石英、绿泥石、粘土，矿石的平均粒度≤5μm，碱矿比为1:5，磨矿浓度为60％，磨矿至-200目80％，在高压反应釜内搅拌浸出2小时，浸出温度为150℃，浸出压力为0.5mpa，降温至90℃过滤，过滤得到含k2o16％、sio225％的硅酸钾肥，滤渣洗涤得到含铁品位为68.72％，含sio21.31％的高位铁精矿，铁精矿回收率几乎100％，洗涤水可循环利用。

实施例3：

四川某高硅褐铁矿，含铁品位为37.11％，含sio216.32％，脉石矿物主要有石英、绿泥石、粘土，矿石的平均粒度≤5μm，碱矿比为1:2，磨矿浓度为75％，磨矿至-200目85％，在高压反应釜内搅拌浸出1小时，浸出温度为300℃，浸出压力为3mpa，降温至60℃过滤，过滤得到含k2o20％、sio220％的硅酸钾肥，滤渣洗涤得到含铁品位为54.72％，含sio21.31％的铁精矿，铁精矿回收率几乎100％，洗涤水可循环利用。

本发明利用碱(主要是氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有适量的氢氧化钠)将高硅铁矿中的sio2溶出，洗涤过滤得到高品位铁精矿，铁精矿回收率几乎100％。浸出液即为硅酸钾水溶性硅肥，实现了微细粒难选铁矿石中硅的高值高效利用。将浸出渣洗涤水返回作为磨矿用水，进一步循环利用其中残余的碱，实现清洁生产、无尾排放。

本发明与公知的技术相比，利用碱(主要是氢氧化钾或以氢氧化钾为主配有适量的氢氧化钠)将高硅铁矿中的sio2溶解脱出，获得高品位铁精矿和水溶性硅酸钾肥，实现了微细粒难选铁矿石的高值高效综合利用，本发明具有铁回收高、工艺流程简单、清洁生产、无尾排放等特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。