一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法与流程

本发明属于工业固体废弃物料处理领域，具体涉及一种采用立窑、竖炉等竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法。

背景技术：

铷（英文名称rubidium，化学符号rb）是一种重稀碱金属，属低熔点活泼金属，具有很强的化学活性和优异的光电效应性能，使其在许多领域中有着重要的用途。目前尚未发现铷的成型单独矿物，铷元素在地壳中分布稀散，常分散在云母、铁锂云母、铯榴石和盐矿层、矿泉之中。

国内外从固相原料中提取铷金属及其化合物的技术针对的原料主要为含碱金属的云母、长石等的花岗伟晶岩类伴生矿石，所采用的前期预处理工艺主要为氯化焙烧、硫酸化焙烧。国内外采用竖式炉窑处理含铷尾矿、河沙等，将铷富集于烟尘灰中的预处理的研究较少，工业化应用工艺目前处于空白。现行技术应用较多的是将含铷伴生矿通过选矿获得的精矿或提取主金属后的尾矿经再选后的含铷精矿，经前期焙烧预处理获得溶解性好的焙烧料，以便后期浸出回收。对于含铷尾矿、河沙等含铷物料采用焙烧预处理方式实现进一步富集，富集难度大，后期浸出处理渣量大，浸出渣利用价值低易造成二次污染，工艺技术装备存在一定的局限性。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法，包括以下步骤：

s1，以含铷物料作为原料，含铷物料品位范围大于等于0.2%；

s2，烘干，对原料进行烘干，使原料的含水量控制在20%-40%间；

s3，混合配料，在烘干后的原料中，加入煤、石粉、调整剂和氯化剂，混合均匀，得到混合物料；

s4，制粒，在混合物料中加入水，然后进行制料处理，得到颗粒物料；

s5,煅烧，颗粒物料送入竖式炉窑煅烧，控制炉窑内温度为1000-1450℃，煅烧时间30-60min，产出烟尘灰和煅烧底料；其中，

采用收尘器收集烟尘灰，获得含铷烟尘灰，铷含量在1%及以上，作为后续浸出综合回收铷的原料，煅烧底料为水泥熟料。

所述煤为烟煤、无烟煤、焦末或兰炭，加入的煤与原料的质量比为10%-20%。

所述石粉是含碳酸钙类石料经研磨后的粉末，加入的石粉与原料的质量比为100%-500%。

所述调整剂是砂页岩、河沙、粉煤灰、煤矸石、铁矿尾渣、高炉渣和冶金水淬铁渣的一种或几种，加入的调整剂与原料的质量比为5%-10%。

所述氯化剂是氯化钙、氯化钠和氯化铵的一种或几种，原料与氯化剂的质量比为1.2-2：1。

所述制粒过程中，加入的水与混合物料的质量比为10%-20%。

所述竖式炉窑为立窑或竖炉。

所述颗粒物料的粒径在5mm-25mm间。

本发明具有以下有益效果：

1、通过本发明的方法，能够获得浸出效果好、渣量少的含铷烟尘灰。

2、解决了含铷物料难于富集铷的问题，通过预处理将铷富集于含铷烟尘灰中，富集倍数可达10-100倍。

3.解决了低位含铷物料前期预处理后含铷物料量大，造成后期浸出处理渣量大，环保风险高，成本高的问题。

通过本发明方法，可有效富集含铷物料中铷、降低后期浸出物料量、减少后期处理成本、降低后期处理环保风险，同时产出水泥熟料，实现变废为宝，且有效好的经济效益。

附图说明

附图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如附图1所示，本发明揭示了一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法，包括以下步骤：

s1，选择原材料，以钨锡钽铌等矿物经选矿后的含铷尾矿、锂钠钾铯等矿物经提取主元素后的含铷尾渣以及其他含铷物料作为原料。

s2，烘干：将含铷物料选用烘干炉进行烘干处理，将水分降至20%-40%。

s3，混合配料：将步骤s2烘干后的含铷物料，依次配入100%-500%的石粉，5%-10%的调整剂，配入原料碱金属氯化反应理论量1.2－2倍氯化剂，再配入以上占原料合计10%-20%的燃料煤，并混合均匀，得到混合物料。

s4，制粒：经步骤s3配好的混合物料，采用圆盘或滚筒制粒机，加入水，并且加入水的量与混合物料的质量比是10%－20%，进行制粒，获得粒径5mm-25mm颗粒物。

s5，煅烧：经步骤s4产出的颗粒物进入竖式炉窑煅烧，控制炉窑内温度1000-1450℃，煅烧时间30-60min。采用收尘器收集烟尘灰，获得含铷烟尘灰，铷含量在1%及以上，可作为后续浸出综合回收铷的原料。煅烧底料为水泥熟料，符合硅酸盐水泥孰料标准(gb/t21372-2008)可出售使用。

下面以实施例进行具体说明。

实施例一：

一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法，包括以下步骤：

s1，选择原料，用某锂冶炼企业提锂等主金属后产出的含铷尾矿废渣。所用含铷尾矿主要成分为:水分70%、氧化钙0.52%、二氧化硅74.46%、三氧化二铝13.59%、三氧化二铁0.61%、铷0.44%、氧化钾2.85%、氧化钠5.19%、氧化镁0.068%。所选用石粉主要成分为：氧化钙53.1%、二氧化硅3.32%、三氧化二铝1.56%、三氧化二铁0.36%、氧化镁0.78%。所用调整剂为高炉渣主要成分为：水分10%、三氧化二铁24.23%、二氧化硅20%、氧化钙25.7%、三氧化二铝8.33%。燃料煤主要成分为：水分2.5%、挥发分16.24%、灰分12.57%、固定碳68.3%、热值26322.3kj/kg。

s2，烘干：将100吨含铷尾矿选用烘干炉进行烘干处理，获得含水20%的烘干原料37.5吨，干重30吨。

s3，混合配料：将步骤s2烘干后的含铷废料，依次配入按原料干重250%的石粉，10%的高炉渣，并按钾、钠、铷合量的2倍配入氯化钙4吨，获得混合原料干重115.74吨，再配入20%燃料煤干重23吨，混合均匀进入下一步骤。

s4，制粒：经步骤s3配好的混合料，采用圆盘或滚筒制粒机，加入水量10%－20%，进行制粒，获得粒径5mm-25mm颗粒物。

s5，煅烧：经步骤s4产出的颗粒物进入竖式炉窑煅烧，控制炉窑内温度1000-1450℃，煅烧时间30-60min。采用收尘器收集烟尘灰，获得含铷烟尘灰，获得浸出指标好的含铷烟尘灰5吨，含铷2.3%，铷富集约5倍。煅烧底料为水泥熟料，符合硅酸盐水泥孰料标准(gb/t21372-2008)可出售。

实施例二：

一种采用竖式炉窑处理含铷物料富集回收铷的方法，包括以下步骤：

s1，选择原料，用某钨锡冶炼企业产出的提取钨锡钽铌后的含铷尾矿。所用含铷尾矿主要成分为:水分40%、氧化钙7.16%、二氧化硅40.22%、三氧化二铝18.26%、三氧化二铁1.96%、铷1.41%、氧化钾6.17%、氧化钠13.06%、氧化镁0.36%。所选用石粉主要成分为：氧化钙53.1%、二氧化硅3.32%、三氧化二铝1.56%、三氧化二铁0.36%、氧化镁0.78%。所用调整剂为冶金水淬铁渣主要成分为：水分20%、三氧化二铁34.04%、二氧化硅10%、氧化钙20%、三氧化二铝9.2%。所用调整剂河沙主要成分为：水分10%、二氧化硅95.21%、氧化钙1.23%、三氧化二铝0.98%、三氧化二铁1.09%。燃料煤主要成分为：水分2.5%、挥发分16.24%、灰分12.57%、固定碳68.3%、热值26322.3kj/kg。

s2，烘干：将100吨含铷尾矿选用烘干炉进行烘干处理，获得含水20%的烘干原料75吨，干重60吨。

s3，混合配料：将步骤s2烘干后的含铷废料，依次配入按原料干重150%的石粉，10%的冶金水淬铁渣，20%的含铷河沙，并按钾、钠、铷合量的1.5倍配入3份氯化钙和1份氯化铵合计14.6吨，获得混合原料干重234吨，再配入20%燃料煤干重37吨，混合均匀进入下一步骤。

s4，制粒：经步骤s3配好的混合料，采用圆盘或滚筒制粒机，加入水量10%－20%，进行制粒，获得粒径5mm-25mm颗粒物。

s5，煅烧：经步骤s4产出的颗粒物进入竖式炉窑煅烧，控制炉窑内温度1000-1450℃，煅烧时间30-60min。采用收尘器收集烟尘灰，获得含铷烟尘灰，获得浸出指标好的含铷烟尘灰11.7吨，含铷7.29%，铷富集约5.2倍。煅烧底料为水泥熟料，符合硅酸盐水泥孰料标准(gb/t21372-2008)可出售。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。