一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种浮选工艺，特别是从硫铁矿烧渣中分选铁精粉的反浮选工艺，属于资源综合利用技术领域。
【背景技术】
[0002]硫铁矿烧渣是以硫铁矿为原料生产硫酸过程中排出的废渣，每生产I吨硫酸约排出0.8吨硫铁矿烧渣。硫铁矿烧渣中铁金属含量一般为30%?60%，有多种利用途径，生产铁系化工产品、作水泥添加剂、提取有色金属及贵金属等，但最主要的利用途径则是分选出铁精粉用作炼铁原料，其优势主要体现在:工艺技术要求不高、投资省、效益好。目前，硫铁矿烧渣提取铁精粉的分选方法包括:磁选、磁化焙烧一磁选、重选、重一磁选联合、浮选等。
[0003]磁选工艺主要采用常规弱磁场磁选机，提取硫铁矿烧渣中强磁性的Fe3O4,其工艺流程简单，可获得品位62%以上的铁精粉。但由于烧渣中铁矿物以Fe3O4的状态存在时，要求硫铁矿在还原气氛中焙烧，导致烧渣中残硫通常高于1.5%，提取的铁精粉中硫含量通常高于1%，大大降低了分选出的铁精粉的价值；同时，烧渣中含有的弱磁性的Fe2O3得不到回收，导致最终精矿的回收率偏低，一般在70%左右，并且会随着烧渣中Fe2O3含量的变化而波动。磁化焙烧一磁选工艺是先将烧渣高温还原焙烧，将弱磁性的Fe2O3转化为强磁性的Fe3O4，然后再采用常规磁选工艺分选，可获得较高的精矿品位及回收率，但由于高温焙烧能耗成本高昂，还原气氛又难于控制，且有烟气需净化处理，限制了该工艺的实际应用。
[0004]重选工艺是利用铁矿物密度比脉石矿物高的特性，用常规重选工艺设备回收烧渣中的铁矿物，如采用螺旋溜槽、摇床等。重选工艺简单，分选指标不受铁矿物类型的影响，可以同时回收烧渣中的Fe2O3和Fe3O4，但受重选工艺本身特性的限制，精矿品位通常在55%?58%，回收率只有50%?60%，综合指标较低。
[0005]重磁选联合工艺则是先用磁选提取强磁性的Fe3O4,再用重选提取弱磁性的Fe2O3,可以克服单一磁选工艺回收率偏低的不足，但最终精矿品位难以提高。
[0006]浮选工艺是利用铁矿物与脉石矿物表面性质的差异，通过添加浮选药剂提取铁矿物，可获得品位60%以上、回收率70%以上的指标。由于硫铁矿烧渣是硫铁矿原料经高温焙烧的产物，烧渣中各矿物的表面性质与天然矿物相比有明显差异，尤其是矿物颗粒表面活性较高，降低了浮选药剂在颗粒表面吸附的选择性，导致浮选指标难以进一步提高。
[0007]综上所述，现有工艺可以实现从硫铁矿烧渔中提取铁精粉广品，但或是精矿品位较低或是回收率较低，或是成本过高，导致实际应用的综合技术指标及经济效益偏低。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的工艺方法。本发明利用高温调浆降低颗粒表面活性，提高颗粒表面吸附浮选药剂的选择性，用淀粉抑制铁矿物，用十二胺捕收脉石矿物，利用反浮选工艺分离出脉石矿物，最终获得符合冶金工业要求的铁精粉。该工艺流程简单，精矿品位及回收率均较高，适用性强，经济效益良好。
[0009]实现本发明所采用的技术方案为，一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的反浮选工艺，该工艺方法包括以下步骤:
⑴磨矿:将硫铁矿烧渣用180目筛子筛分，筛上物进入磨机磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并；
⑵调浆:将硫铁矿烧渣在温度为80?100 °C、质量浓度40%?70%的条件下调浆2?6分钟，再向矿浆中加入常温水，调整矿浆质量浓度为15%?30%;
(3)添加药剂:向矿浆中加入淀粉300?600g/t，搅拌3~10分钟；再加入十二胺200?500g/t，搅拌3~8分钟；
⑷粗选:在浮选机中充气、浮选3~8分钟，所得泡沫产品进入后续扫选作业；
(5)扫选:粗选泡沫产品加水调整矿浆质量浓度为15%?30%，充气浮选3~8分钟，所得泡沫产品为最终尾矿，底流返回粗选作业；
(6)精选:粗选后的矿浆进行两次精选，所得泡沫产品循序返回，第二次精选作业的底流矿楽■过滤后即为最终广品一铁精粉。
[0010]步骤⑶中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种，用作铁矿物的抑制剂。
[0011]步骤(6)中所述的两次精选作业，每次精选作业加入十二胺50?200g/t，搅拌2~5分钟，浮选2?4分钟。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下优点:①铁精粉品位尚，达到63%以上;②精矿回收率高，达到85%以上；③对硫铁矿烧渣的适应性强，烧渣中的Fe2O3和Fe3O4均可有效回收；④工艺流程简单，经济效益良好。
【附图说明】
[0013]附图1为硫铁矿烧渣提取铁精粉反浮选工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
红色硫铁矿烧渣，铁品位50.05%。将硫铁矿烧渣过180目筛，筛上物磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并。搅拌槽中加入硫铁矿烧渣和水，将矿浆质量浓度调至65%，在82°C条件下调浆5分钟，再添加常温水至质量浓度20%，加入玉米淀粉400g/t，搅拌调浆5分钟，再加入十二胺360g/t，搅拌调浆5分钟，在浮选机中充气浮选6分钟;粗精矿再经过两次精选，一、二次精选作业添加十二胺分别为100g/t、80g/t，搅拌时间均为3分钟，精选时间均为3分钟，一、二次精选尾矿分别返回粗选、一次精选作业;粗选尾矿加水调至矿浆浓度17.5%进行5分钟扫选，扫选精矿返回粗选作业，扫选作业的泡沫产品即为最终尾矿。最终得到铁精粉产品品位63.71%，回收率88.37%。
[0015]实施例2
暗红色硫铁矿烧渣，铁品位53.65%。将硫铁矿烧渣过180目筛，筛上物磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并。搅拌槽中加入硫铁矿烧渣和水，将矿浆质量浓度调至55%，在85°C条件下调浆5分钟，再添加常温水至质量浓度23%，加入玉米淀粉500g/t，搅拌调浆5分钟，再加入十二胺300g/t，搅拌调浆5分钟，在浮选机中充气浮选4.5分钟;粗精矿再经过两次精选，两次精选作业添加十二胺均为80g/t，搅拌时间均为3分钟，精选时间均为3分钟，一、二次精选尾矿分别返回粗选、一次精选作业;粗选尾矿加水调至矿浆浓度20%进行4.5分钟扫选，扫选精矿返回粗选作业，扫选作业的泡沫产品即为最终尾矿。最终得到铁精粉产品品位64.36%，回收率87.55%。
[0016]实施例3
暗红色硫铁矿烧渣，铁品位47.86%。将硫铁矿烧渣过180目筛，筛上物磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并。搅拌槽中加入硫铁矿烧渣和水，将矿浆质量浓度调至55%，在85°C条件下调浆5分钟，再添加常温水至质量浓度25%，加入玉米淀粉350g/t，搅拌调浆5分钟，再加入十二胺450g/t，搅拌调浆5分钟，在浮选机中充气浮选6分钟；粗精矿再经过两次精选，一、二次精选作业添加十二胺分别为120g/t、100g/t，搅拌时间均为3分钟，精选时间均为3分钟，一、二次精选尾矿分别返回粗选、一次精选作业;粗选尾矿加水调至矿浆浓度25%进行6分钟扫选，扫选精矿返回粗选作业，扫选作业的泡沫产品即为最终尾矿。最终得到铁精粉产品品位63.17%，回收率85.38%ο
【主权项】
1.一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的工艺方法，本发明工艺方法按照以下步骤进行: ⑴磨矿:将硫铁矿烧渣用180目筛子筛分，筛上物进入磨机磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并； ⑵调浆:将硫铁矿烧渣在温度为80?100 °C、质量浓度40%?70%的条件下调浆2?6分钟，再向矿浆中加入常温水，调整矿浆质量浓度为15%?30%; (3)添加药剂:向矿浆中加入淀粉300?600g/t，搅拌3?10分钟；再加入十二胺200?500g/t，搅拌3~8分钟； ⑷粗选:在浮选机中充气、浮选3~8分钟，所得泡沫产品进入后续扫选作业； (5)扫选:粗选泡沫产品加水调整矿浆质量浓度为15%?30%，充气浮选3~8分钟，所得泡沫产品为最终尾矿，底流返回粗选作业； (6)精选:粗选后的矿浆进行两次精选，所得泡沫产品循序返回，第二次精选作业的底流矿楽■过滤后即为最终广品 铁精粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤⑶中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种，用作铁矿物的抑制剂。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(6)中所述的两次精选作业，每次精选作业加入十二胺50?200g/t，搅拌2?5分钟，浮选2?4分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的反浮选工艺方法。该方法利用高温调浆降低颗粒表面活性，提高颗粒表面吸附浮选药剂的选择性，用淀粉抑制铁矿物，用十二胺捕收脉石矿物，利用反浮选工艺最终获得符合冶金工业要求的铁精粉。包括以下步骤：硫铁矿烧渣磨矿—高温调浆—加入药剂—浮选机分选，经一粗一扫二精反浮选流程，最终可获得铁品位63%以上、回收率85%以上的铁精粉产品。本发明工艺流程简单，对硫铁矿烧渣的适应性强，易于实现工业化生产。
【IPC分类】B03D1/00
【公开号】CN105597941
【申请号】CN201610129248
【发明人】董风芝, 孙永峰, 王淑红
【申请人】山东理工大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月8日