专利名称：一种高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法
技术领域：
本发明是一种高铁贫锡矿的分离利用方法，尤其是将含铁> 30wt%、含锡< 3wt% 的高铁贫锡矿双还原分离制取还原铁粉及锡化工产品和精锡的化工冶金技术。
背景技术：
分布极广、储量丰富的高铁贫锡矿，由于其主含的!^e2O3不能磁选富集，且共生於其中的锡石SnA的对称稳定结构，无法选冶分离，使这种本为高价值的矿物不能有效开发利用，成为当今矿冶界的难选共生矿之一，特别是含铁> 30wt%、含锡< 3wt%的高铁贫锡矿更成为难以开发利用的共生矿。怎样分离富集其间的铁和锡，是至今悬而未决的技术难题。 怎样将这种矿直接分离开发为高价值的铁和锡的产品，是非常具有价值的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法， 它可将高铁贫锡矿中的狗203还原、磁选富集为!^e3O4的铁矿粉和Fe°的还原铁粉，同时使其中的亚锡尾矿富集，并使其中的锡成为酸(碱)溶性锡，便于制锡化工产品和精锡。且本方法操作简易，生产成本低，产品价值高。解决本发明的技术问题所采用的方案是以草泥煤作还原剂，铝土矿和萤石作亚氧化物稳定剂，将含铁> 30wt%、含锡< wt3%的高铁贫锡矿磨碎，按各反应物料的检测含量进行配料、混勻，加热进行第一次还原，得到狗304、Fe0和SnO，进行一次磁选使铁、锡分离； 分离出的磁性矿再以草泥煤作还原剂配料、混勻、加热，第二次定向还原为狗°，经二级和三级磁选制得还原铁粉；磁选分离的富亚锡尾矿经硫酸或盐酸浸取、净化、浓缩、结晶，制得锡化工产品。本发明还包括以下具体技术方案。高铁贫锡矿和稳定剂的磨碎粒度为过120目筛彡95wt%，还原剂粒度为过100目彡95wt%;第一次还原的物料质量配比为，矿煤铝土矿萤石=1:0. 1 0. 15:0. 005 0. 010:0. 003 0. 005，第二次铁定向还原的物料质量配比为，一次磁选矿煤=1:0. 05 0. 08。第一次还原的温度控制在900 1100°C，时间2 池；第二次铁定向还原的温度控制在600 800°C，时间1 2h。两次还原产物都应在隔绝空气和氮气下保护冷却、贮运。第一次双还原后的物料，在干式磁选机上以5000 6000H的场强进行一级磁选； 第二次铁定向还原后的物料在湿式立环磁选机上6000 8000H和8000 12000H的场强进行二级和三级磁选，三级磁选后得到还原铁粉。磁选分离的富亚锡尾矿用3 7M浓度的硫酸，或6 9N盐酸，按质量配比固液 =1:2 3，控制温度使液面呈微沸状态，反应1 2h，固液分离，得硫酸亚锡或氧化亚锡溶液，经净化、浓缩、结晶，制得硫酸亚锡或氯化亚锡产品，母液循环作酸浸用。上述制得的硫酸亚锡净化液，按理论重量1. 2 1. 5倍的硝铵进行液相氧化，所得固相在温度100 150°C干燥，500 600°C焙烧1 池，制得二氧化锡产品，母液浓缩、结晶制得硫酸铵产品。上述制得的硫酸亚锡净化液还可以下述另一种方法处理，以理论重量1. 1 1. 3 倍的铝粉，控制温度在30 50°C进行置换反应得海绵锡，海绵锡干燥、熔融、铸锭制得精锡，液相浓缩结晶制得硫酸铝产品。本发明以廉价的草泥煤作还原剂，铝土矿和萤石作亚氧化物(Fe3O4和SnO)稳定剂。为防止已还原磁化的Fii3O4歧化为非磁性的Fii2O3 (3Fe304——歧化一"^ 4Fe203 + 及已还原为可酸(碱)溶的SnO歧化为不溶性SnA (SnO——歧化一"^ SnO2 + Sn°)，本
发明巧妙地以廉价、效果好的铝土矿和萤石作为亚氧化物的稳定剂，以亚稳定的三元络合物状态将I^e3O4和SnO保护起来，待二次铁定向还原将!^e3O4彻底还原为Fe°以及待酸碱打破平衡让SnO成Sn2+进入溶液。本发明的有益效果是
1、选择廉价易得、含挥发份高的草泥煤作还原剂，其丰富的气态还原成份能起到良好的动态还原效果，大大提高了还原率，降低了生产成本。2、选择了双还原及亚氧化物稳定剂，使高铁贫锡矿中不可选的!^e2O3还原磁化成可选的!^e3O4磁选富集，并二次定向还原成狗°，经两次磁选制得高价值的还原铁粉产品，同时将不溶於酸碱的稳定锡石的SnA结构还原为可溶於酸碱的SnO结构，以便於进一步的制取高价值、高效益的锡化工产品和湿法炼精锡的成功实现。创新性地把廉价易得的铝土矿和萤石作为亚氧化物稳定剂，效果好、成本低。3、工艺参数选择科学、经济、合理，实现了低成本、高效益。本发明为难选冶利用的高铁贫锡矿开辟了双还原分离制高价值铁、锡精细产品的新途径。
具体实施方案实例1 云南个旧高铁贫锡矿制还原铁粉及硫酸亚锡。一、原料主要成份分析。
权利要求
1.一种高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于以草泥煤作还原剂，铝土矿和萤石作亚氧化物稳定剂，将含铁> 30wt%、含锡< wt3%的高铁贫锡矿磨碎，按各反应物料的检测含量进行配料、混勻，加热进行第一次还原，得到狗304、Fe0和SnO，进行一次磁选使铁、锡分离；分离出的磁性矿再以草泥煤作还原剂配料、混勻、加热，第二次定向还原为 Fe0,经二级和三级磁选制得还原铁粉；磁选分离的富亚锡尾矿经硫酸或盐酸浸取、净化、浓缩、结晶，制得锡化工产品。
2.按权利要求1所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于高铁贫锡矿和稳定剂的磨碎粒度为过120目筛彡95wt%，还原剂粒度为过100目彡95wt% ；第一次还原的物料质量配比为，矿煤铝土矿萤石=1:0. 1 0. 15:0. 005 0.010:0. 003 0. 005，第二次铁定向还原的物料质量配比为，一次磁选矿煤=1:0. 05 0. 08。
3.按权利要求2所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于第一次还原的温度控制在900 1100°C，时间2 池；第二次铁定向还原的温度控制在600 800°C，时间 1 2h。
4.两次还原产物都应在隔绝空气和氮气下保护冷却、贮运。
5.按权利要求2所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于第一次双还原后的物料，在干式磁选机上以5000 6000H的场强进行一级磁选；第二次铁定向还原后的物料在湿式立环磁选机上6000 8000H和8000 12000H的场强进行二级和三级磁选，三级磁选后得到还原铁粉。
6.按权利要求3或4所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于 磁选分离的富亚锡尾矿用3 7M浓度的硫酸，或6 9N浓度的盐酸，按质量配比固液 =1:2 3，控制温度使液面呈微沸状态，反应1 2h，固液分离，得硫酸亚锡或氧化亚锡溶液，经净化、浓缩、结晶，制得硫酸亚锡或氯化亚锡产品，母液循环作酸浸用。
7.按权利要求5所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于制得的硫酸亚锡净化液，按理论重量1. 2 1. 5倍的硝铵进行液相氧化，所得固相在温度100 150°C干燥，500 600°C焙烧1 池，制得二氧化锡产品，母液浓缩、结晶制得硫酸铵产品。
8.按权利要求5所述的高铁贫锡矿的双还原分离综合处理方法，其特征在于制得的硫酸亚锡净化液，以理论重量1. 1 1. 3倍的铝粉，控制温度在30 50°C进行置换反应得海绵锡，海绵锡干燥、熔融、铸锭制得精锡，液相浓缩结晶制得硫酸铝产品。
全文摘要
本发明是一种高铁贫锡矿的分离利用方法，尤其是将难於开发利用的高铁贫锡矿还原分离制取还原铁粉及锡化工产品和精锡的化工冶金技术。本方法以草泥煤作还原剂，铝土矿和萤石作亚氧化物稳定剂，将含铁≥30wt%、含锡≤wt3%的高铁贫锡矿磨碎，按各反应物料的检测含量进行配料、混匀，加热进行第一次还原，得到Fe3O4、Fe0和SnO，进行一次磁选使铁、锡分离；分离出的磁性矿再以草泥煤作还原剂配料、混匀、加热，第二次定向还原为Fe0，经二级和三级磁选制得还原铁粉；磁选分离的富亚锡尾矿经硫酸或盐酸浸取、净化、浓缩、结晶，制得锡化工产品。本发明可利用难於开发利用的高价值高铁贫锡矿，操作简易，生产成本低。
文档编号C22B1/02GK102409163SQ20111039530
公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者余惠, 戴元宁, 李海燕, 邱宏达, 陈富达 申请人:戴元宁