本发明涉及有色冶金冶炼，具体涉及一种高铁锰矿氧化辉钼矿并同步固硫的方法。
背景技术：
1、钼作为重要的战略金属，被广泛应用于钢铁、化工等领域。辉钼矿是钼冶炼最主要的矿石来源，全球80%以上的钼通过“氧化焙烧-湿法浸出”工艺生产，但传统工艺在焙烧过程中会产生大量so2，不仅造成严重的大气污染，还导致硫资源浪费。为解决这一问题，现有技术中提出了添加固硫剂进行焙烧的方案，如向矿物中配入石灰、苏打等，虽然能在一定程度上实现固硫，但存在固硫率有限、焙烧温度偏高、对低品位矿适应性差等问题。
2、另一方面，我国氧化锰矿资源普遍呈现铁锰共生的显著特点，高铁锰矿更是因铁锰矿物细粒嵌布、相互胶结，成为铁锰分离的技术难点。传统处理工艺能耗高、经济性欠佳。而高铁锰矿中的锰主要以软锰矿（mno2）的形式存在，该矿物mno2含量最高、反应活性优异，基于此，若将高铁锰矿与辉钼矿联合焙烧，既可以通过mno2的催化氧化作用降低辉钼矿反应温度，减少能耗，又可以避免so2排放污染环境和硫资源浪费。
3、已有研究表明，二氧化锰与辉钼矿联合焙烧时，可通过化学反应将硫固定为硫酸锰，同时降低焙烧温度，促进辉钼矿分解。但现有技术均采用高纯度软锰矿作为锰源，未涉及高铁锰矿的利用，限制了工艺的经济性和工业化应用前景。因此，开发一种能实现高铁锰矿与辉钼矿协同处理、同步固硫的工艺，具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、鉴于上述分析，本发明提供一种高铁锰矿氧化辉钼矿并同步固硫的方法，流程简短、能耗低、环境污染小，旨在解决辉钼矿焙烧硫污染和高铁锰矿利用率差的问题。
2、本发明技术方案如下：
3、本发明提供了一种高铁锰矿氧化辉钼矿并同步固硫的方法，包括以下步骤：
4、s1、原料预处理：将高铁锰矿与辉钼矿分别破碎、研磨至预定细度，过200目筛；
5、s2、混合：将预处理后的高铁锰矿粉与辉钼矿粉按照锰元素与二硫化钼的摩尔比n(mn) : n(mos2) = 1.0:1 ~ 2.5:1的比例进行搅拌混合，得到混合矿料；
6、s3、氧化焙烧：将所述混合矿料置于焙烧炉中，在含氧气氛下进行氧化焙烧，使辉钼矿中的钼被氧化，同时使硫被固定为硫酸盐，得到含钼氧化物和硫酸锰的焙烧产物。
7、本发明摒弃了传统焙烧需外加石灰、苏打等昂贵固硫剂的末端治理模式，以通常难以经济分离利用的高铁锰矿（主要含mno2和fe2o3）作为原位氧化剂和固硫剂，与辉钼矿联合焙烧；该过程一方面利用mno2的强氧化性将辉钼矿（mos2）高效分解，并将释放的硫固定为稳定的硫酸锰（mnso4），从源头去除so2污染；另一方面，高铁锰矿自身被还原，其中的锰由难溶的mno2形态转化为易溶于水的mnso4，为后续锰的湿法回收创造了条件，实现了两种矿产资源的同步增值。
8、尤为重要的是，本发明充分利用了高铁锰矿中伴生的铁氧化物（fe2o3），研究发现，fe2o3在此协同焙烧体系中并非惰性杂质，它促进了中间产物so2向so3的催化氧化，从而加快了so3与锰氧化物反应生成更稳定的mnso4的速率与程度，其固硫效果优于单纯使用化学纯mno2。
9、进一步优化在于，步骤s1中，所述高铁锰矿中mno2的质量含量不低于35%，fe2o3的质量含量不低于16%，硫含量低于0.05%，几乎不产生额外so2污染；所述辉钼矿中钼的质量含量不低于49%，其中mos2的占比不低于82%。
10、进一步优化在于，步骤s1中，经预处理后，所述高铁锰矿粉中粒度小于0.074mm的颗粒占比达到80%以上；所述辉钼矿粉中粒度小于0.074mm的颗粒占比达到90%以上。
11、进一步优化在于，步骤s1中，所述高铁锰矿的预处理具体为：先经颚式破碎机进行粗碎，然后送入球磨机研磨20~30分钟（优选为25分钟）。
12、进一步优化在于，步骤s1中，所述辉钼矿的预处理具体为：使用玛瑙三头研磨机研磨8~12分钟（优选为10分钟）。
13、进一步优化在于，步骤s2中的搅拌混合采用机械搅拌方式实现。
14、进一步优化在于，步骤s3中，所述氧化焙烧为两段式焙烧，具体包括：第一段焙烧温度为440℃~460℃（优选为450℃），保温1.5~2.5小时（优选为2小时），第一段（约450℃）低温预氧化，旨在温和引发反应，控制反应速率，避免因mos2剧烈氧化放热导致物料颗粒表面过早烧结形成致密层，从而确保氧气向内扩散及产物向外扩散的通道畅通，优先引导mn-s键的初步形成；第二段焙烧温度为540℃~560℃（优选为550℃），保温1.5~2.5小时（优选为2小时），第二段（约550℃）高温深度氧化，则在已形成的有利物相结构基础上，确保钼被完全氧化为moo3，并将残余的硫彻底固定，有效克服了传统一步高温焙烧易导致的“外壳硬化、内核未反应”的技术瓶颈，实现了物料内部更均匀、更彻底的反应。
15、进一步优化在于，所述氧化焙烧的升温速率控制在8℃/min ~ 12℃/min（优选为10℃/min），降温速率控制在4℃/min ~ 6℃/min（优选为5℃/min）。
16、进一步优化在于，步骤s3中，所述含氧气氛为纯氧气氛，气体流速为150 ml/min ~200 ml/min。
17、进一步优化在于，所述氧化焙烧过程在常压下进行。
18、经本方法处理后的焙烧产物，其物相组成具有高附加值特征，钼主要以易挥发的moo3及稳定的钼酸铁（fe2(moo4)3）形式存在，锰则几乎全部转化为水溶性的mnso4，这种明晰的物相分布，为后续通过简单的水浸-过滤工艺实现锰（进入溶液）与钼、铁（留在渣中）的高效、清洁分离提供了前提，无二次废渣产生。
19、在上述技术方案的基础上，与现有技术相比，本发明的优点在于：
20、（1）本发明利用高铁锰矿中mno2的强氧化性，在将辉钼矿完全氧化的同时，能将焙烧释放的硫原位固定为稳定的硫酸锰，固硫率可达80%以上，从源头大幅削减了so2的排放，解决了传统工艺的硫污染难题，兼具经济与环境效益。
21、（2）首次实现了高铁锰矿与辉钼矿的协同资源化利用，该工艺不仅处理了辉钼矿，还将难处理的高铁锰矿中的锰转化为易溶于水的硫酸锰，为其后续湿法回收创造了有利条件，同步提升了两种矿产资源的附加值。
22、（3）通过采用450-600℃的分段低温焙烧工艺，相较于传统的高温焙烧，能耗可降低30%以上，同时，以廉价的高铁锰矿完全替代了昂贵的化学纯软锰矿或石灰等固硫剂，降低了原料成本。
23、（4）焙烧产物物相组成清晰，钼主要以moo3和钼酸铁形式存在，锰则转化为mnso4，该产物体系为后续通过简单的水浸工艺实现锰与钼、铁的高效分离提供了理想前提，全过程清洁，无二次废渣产生。
24、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例中所特别指出的内容中来实现和获得。