一种由含锡铁矿制备锡铁粗合金粉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种由含锡铁矿制备锡铁粗合金粉的方法，属于钢铁冶金领域。
【背景技术】
[0002] 易切削钢是通过加入适量的能改善可切削性的化学元素（如硫、憐、铅、巧、砸、蹄 等），在钢中形成有利的非金属夹杂物，还有的加入能溶入固溶体(如铁素体）W改善其切削 性的合金钢。此类钢可W用较高的切削速度和较大的切削深度进行切削加工。其主要优点 是使钢的切削抗力减小，同时易切削元素本身的特性和所形成的化合物起润滑切削刀具的 作用，易断屑，减轻了磨损，从而降低了工件的表面粗糖度，提高了刀具寿命和生产效率。易 切削钢主要用于汽车工业、精密仪表工业和家用电器工业。目前，铅系和硫系易切削钢产品 的运用最为广泛，但是铅冶炼W及含铅废钢回收烙炼过程中会污染环境，使其应用受到限 审IJ，一些欧美国家已经停止回收含铅汽车零部件。锡与铅同为IVA族元素，物化性质相似，且 锡与砸、蹄相比价格相对低，近年来过内外已开始含锡易切削钢的研究工作。一般认为在含 锡易切削钢中，控制锡元素含量不超过0.05%，可W达到良好的易切削指标，同时不影响钢 材的机械强度。在铸铁生产工艺中，有大量研究表明，当锡含量在0.1-0.2%时，锡元素对提 高铸铁的耐蚀性有明显的作用，主要原因是锡促进铸铁中珠光体的形成，提高珠光体的弥 散度，同时，微量的锡元素有助于提高铸铁的抗拉强度和布氏硬度。目前生产含锡易切削钢 W及含锡铸铁的主要方法是在铁水中加入定量的锡，并且铁水中加入的锡必须是高纯度的 精锡(纯度99.9% W上）。
[0003] 含锡铁矿石我国一种典型的难处理铁矿资源，总储量超过5亿吨，现有的选矿工艺 方法(包括磁选、重选、浮选等)难W实现锡和铁的分离回收，主要是因为锡矿物（主要是锡 石)与铁矿物(磁铁矿、赤铁矿等)嵌布粒度细且共生、伴生关系复杂。同时锡石性脆，在反复 磨-选矿作业过程中发生过粉碎、泥化，进一步降低了锡的回收，目前选矿作业锡的总回收 率一般低于30%。由于铁相对于锡的经济价值较低，在锡石选矿过程中，一般将赤、褐铁矿 型的铁矿石作为杂质元素不考虑回收;而对磁铁矿型的含锡铁矿仅采用磁选回收部分铁， 此类铁矿石中的锡含量一般在0.1-0.5%之间，难W达到高炉冶炼的要求（Sn含量低于 0.08%)。
[0004] 目前火法工艺处理含锡铁矿的组要方法包括硫化挥发、氯化挥发和还原挥发法。 其主要原料均是利用SnS、SnCh、SnO的高溫挥发特性，将含锡物料与硫化剂、氯化剂W及还 原剂混匀后进行高溫赔烧，烟化挥发法可W很好的实现锡铁元素的分离，但是硫化、氯化过 程产生的S〇2,肥l，Ch等有害气体严重污染环境、腐蚀设备，高溫赔烧能耗高，生产成本高。
[0005] 综上所述，现有综合利用含锡铁矿资源的工艺存在回收率低、成本高、污染严重等 问题，急需开发一种高效环保综合利用含锡铁矿资源的方法。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术对含锡铁矿资源的处理工艺存在的缺陷，为实现含锡铁矿资源的高 效、环保开发利用，本发明的目的是在于提供一种充分利用含锡铁矿中锡铁矿物嵌布紧密、 分离困难的特性，W含锡铁矿为原料，直接制备锡铁粗合金粉的方法，该方法可W获得作为 冶炼含锡易切削钢和含锡铸铁的原料的锡铁粗合金粉，充分实现了锡和铁有价元素的同步 高效回收。
[0007] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种由含锡铁矿制备锡铁粗合金粉的方 法，该方法是将含锡铁矿破碎、磨细后，与复合添加剂混合造块;所得团块经干燥后，于900 ~1050°C溫度下进行还原赔烧;还原赔烧产物依次经过冷却、破碎和磨细后，磁选分离，得 到粗锡铁合金粉;所述的复合添加剂由碳酸巧、碳酸钢、硫酸钢、棚砂和腐植酸钢按质量比5 ~10:8~12:3~5:1~2:1~2组成。
[0008] 现有技术中，由于含锡铁矿中锡铁矿物本身嵌布紧密，分离困难，常规的选矿-冶 炼过程难W同步高效回收利用锡和铁，锡和铁回收率低，损失率大。本发明的技术方案充分 利用锡和铁矿物在还原过程中的同步还原行为，W及金属锡和金属铁之间有较强亲和力的 性质，在含锡铁矿赔烧过程中添加了一种特殊的复合添加剂，该复合添加剂一方面可W促 进锡和铁氧化物的同步还原，W及晶粒聚集、长大，形成粗锡铁合金，另一方面可W抑制还 原过程中锡形成SnO造成的锡挥发损失。形成的锡铁合金可W利用金属铁的强磁性特点，通 过磨矿-磁选与脉石矿物分离，最终获得杂质少的锡铁合金，可W直接作为电炉冶炼含锡易 切削钢、含锡合金铸铁的优质原料。
[0009] 优选的方案，碳酸巧、碳酸钢、硫酸钢、棚砂和腐植酸钢的质量分别为含锡铁矿质 量的5~10%、8~12%、3~5%、1~2%和1~2%。
[0010] 优选的方案，磁选分离采用的磁场强度为500~1500GS。
[0011] 优选的方案，还原赔烧采用煤和/或天然气作为还原剂。还原剂的用量一般要求过 量W保证还原过程为强还原性气氛。
[001 ^ 优选的方案，还原赔烧时间为60~120min。
[0013] 优选的方案，所述的含锡铁矿经破碎和磨细后，粒度满足-0.074mm粒级质量百分 比含量占80%W上。
[0014] 优选的方案，含锡铁矿为锡铁矿原矿、锡铁尾矿、高铁锡冶炼渣中至少一种。
[0015] 优选的方案，所述还原赔烧产物经过破碎和磨细后，粒度满足-0.074mm粒级质量 百分比含量占80%W上。
[0016] 相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
[0017] 1)本发明的技术方案不受含锡铁矿原料的局限，可W从锡铁矿原矿、锡铁矿选矿 尾矿、高铁锡冶炼渣等低品位含锡铁矿原料直接制备出满足含锡易切削钢和含锡铸铁的原 料要求的高品位锡铁粗合金。而运些低品位含锡铁矿原料中，锡铁矿物嵌布紧密，分离困 难，采用传统的选矿-冶炼过程难W同步高效回收利用锡和铁，且锡和铁回收率低，损失率 大。
[0018] 2)本发明的技术方案采用了一种特殊的复合添加剂，复合添加剂在含锡铁矿原料 还原赔烧过程中一方面可W促进锡和铁氧化物的同步还原，W及促进晶粒聚集、长大，生成 锡铁合金，另一方面复合添加剂能够抑制还原过程中形成SnO造成的锡挥发损失，此外，复 合添加剂可W降低还原赔烧溫度，还原体系为固态还原，体系没有渣相形成，不会造成锡铁 损失，同时对设备要求低，能耗低。有利于锡和铁的综合高效回收(高达90% W上）。而传统 选矿-冶炼工艺中一般会产生的中间尾矿、冶炼渣等，不可避免地造成锡和铁的损失；W锡 选矿和冶炼过程为例，一般选矿流程的锡回收率不高于30%，而锡冶炼的回收率一般在 80 %左右，总流程中锡回收率仅为25 %左右。
[0019] 3)本发明申请的技术方案通过还原赔烧使锡和铁氧化物的同步还原，形成锡铁合 金后，再通过磁选分离，锡铁回收率高，杂质少。
[0020] 4)本发明的技术方案操作简单、成本低，对环境友好，有利于工业化生产。
【具体实施方式】
[0021] W下实施例旨在进一步说明本
【发明内容】
，而不是限制本发明权利要求的保护范 围。
[0022] 下面对本发明一种由含锡铁矿制备锡铁粗合金粉的工艺进行举例说明。
[0023] 实施例1:
[0024] TFe品位32.11 %，Sn含量0.18 %的含锡铁矿，经过破碎、磨矿至-0.074mm占80 % ; 按照含锡铁矿质量分数的1〇%、1〇%、3%、1%、2%分别加入添加剂碳酸巧、碳酸钢、硫酸 钢、棚砂、腐植酸钢，混匀后在圆盘造球机造球;干燥球团外配过量的褐煤作为还原剂，还原 溫度1050°C，还原时间60min;还原赔烧产物冷却后磨矿至-0.074mm占85%，在1000 Gs的磁 选强度进行磁选。获得锡铁粗合金粉中铁品位90.11%，铁回收率92.19%;锡品位0.5