一种低品位复杂铁锰矿的综合利用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿石综合回收利用领域，涉及一种低品位复杂铁锰矿综合利用的方法。
【背景技术】
[0002]铁、锰元素是炼钢的重要元素，其中，锰元素作为合金元素，能够大幅度提高钢材硬度，增加强度，增强耐磨性。对钢铁生产有着重要的意义。随着经济的发展，对高质量锰合金钢材的需要越来越大。
[0003]目前我国有大量的低品位复杂铁锰矿无法被利用，该类矿具有Fe、Μη元素品位低，矿石性质复杂，难以选别的特点。如果不能将其开发利用，会造成资源浪费。本发明即涉及了一种低品位复杂铁锰矿的综合利用的方法。该原矿含Fe25?27%、Mn9?11%，此外还有少量的Pb、Zn等有价值元素。该矿石Fe、Mn品位较低，性质复杂，经过简单选矿很难得到有价值的产品，直接烧结得到的烧结矿铁锰品位无法满足高炉冶炼的要求。
[0004]专利(申请号CN200710062305.5)公开了一种处理低品位锰矿粉的方法，将贫锰矿粉经过精选原料、粉碎、细磨、过筛、混合、搅拌、微波炉预热、一氧化碳预还原、终还原、高温炼制、氮气冷却保护、磁选提纯直接制备低碳金属锰铁。专利(申请号CN201110300784.6)公开了一种低品位锰矿制备锰铁合金的方法，将金属锰含量为15-30%的低品位锰矿烘干，配加还原剂、催化剂、熔剂和粘结剂混勾，将该复合原料置入回转窑或隧道窑内，以煤气或天然气作为能源，保持炉内弱还原气氛，在一定的温度制度下进行反应，反应后物料经冷却、磁选得到锰铁合金和尾渣。文献“低品位碳酸锰矿的回收利用研究”提到一种处理低品位锰矿的方法，即将Mn8.ll%,Fe3.41 %的原矿使用硫酸浸出法处理，优化实验条件达到对产品质量要求。文献“磁化还原焙烧处理低品位锰铁矿的研究”提到了一种处理低品位锰矿的方法，将Fe30-45%、Mn7-15%的铁锰矿在还原气氛并在一定温度制度下进行还原焙烧，将焙烧料再进行硫酸浸出。以上方法均流程复杂。专利(申请号CN200710062305.5)和专利(申请号CN201110300784.6)公开的方法操作复杂，能耗大，成本高经济效益低。文献“低品位碳酸锰矿的回收利用研究”和文献“磁化还原焙烧处理低品位锰铁矿的研究”提到的方法均使用了硫酸浸出，此方法操作复杂，耗时长，不利于工业化生产。并且以上研究并没有对含有其它有价金属元素的回收做出相应的报道，造成资源浪费。本发明想通过选矿-烧结-炼铁工序，达到综合利用原矿中各种有价金属及提高经济价值的目的，为该类低品位复杂矿产的开发利用提供理论依据。
【发明内容】
[0005]针对目前低品位复杂铁锰矿处理目前存在的问题，即选矿无法得到有经济价值的产品，直接烧结所得烧结矿质量无法达到高炉的要求。本发明的目的在于提供一种操作简单、流程短、能耗小、经济价值高的方法，对该矿产进行开发利用。
[0006]为了实现上述目的，本发明低品位复杂铁锰矿的综合利用方法:将低品位复杂铁猛矿原矿破碎至-1mm，破碎后的原矿使用磁选设备进行磁选，磁选尾矿浮选回收铅、锌；磁选精矿与浮选精矿混合后作为烧结原料；对烧结后的烧结矿进行高炉冶炼；从高炉底部将Pb液进行回收，铁水用于炼钢，Μη元素进入高炉渣相形成富锰渣，Ζη挥发并在高炉烟尘回收。
[0007]上述方法中所述的低品位复杂铁锰矿原矿含Fe25?27%、Mn9?11 %，还有少量的 Pb、Ζη ο
[0008]上述方法中原矿破碎后使用湿式高梯度磁选机进行磁选，磁场强度为1.1Τ?
1.3Το
[0009]上述方法中在复合黄药用量为300?600g/t，2号油用量为0.03ml?0.04ml/t条件下将磁选尾矿进行浮选，回收尾矿中的Pb、Ζη元素。
[0010]上述方法中将磁选精矿与浮选精矿混合后作为烧结原料，在混合料水分为8_10%，燃料配比为5-6% (固体燃料占燃料与原料总质量的百分比)条件下制备成烧结矿。
[0011]上述方法中将烧结矿在高炉中还原3?4.5小时，使铅、铁、锌充分还原而锰不还原；还原后的铅液在高炉底部富集并回收得到铅产品；铁为铁水进入钢铁冶炼的下一道工序；锌元素在高炉含锌的粉尘中富集并回收利用；锰元素进入高炉渣相，作为Μη品位在25%以上的富锰渣产品。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下优势:通过磁选，提高了烧结原料的铁锰品位；磁选的尾矿进行浮选，将尾矿中的Pb、Ζη回收利用，提高了经济效益；经过烧结，可以使碳酸盐及硫化物类矿物分解，进一步提高了元素品位；磁选产率高，浮选的尾矿处理量少而且不需再磨；磁选精矿与浮选精矿混合后作为烧结原料，大大改善了烧结原料的粒度组成而烧结成品率高；高炉冶炼的过程，将各种有价值元素进行回收利用，得到富含该种元素的产品。此流程工序少，操作简单易行，元素回收率高，能耗低，大大提高了原矿的价值，为大量的低品位复杂矿的开发利用提供了理论依据。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
[0015]根据所述方法，对每个工序后所得产品参数进行分别对比，来加以说明本发明。
[0016]原矿破碎后进行高梯度湿式磁选，实例如下:
[0017]实施例1:对于原矿矿粉，在磁场强度为1.1Τ?1.3Τ时，精矿的产率为88%以上，Fe的回收率为90%以上，Μη的回收率为85%以上，Pb的回收率为65%以上，Ζη的回收率为76%以上。
[0018]实施例2:在在复合黄药用量为300?600g/t，2号油用量为0.03ml?0.04ml/t条件下，精矿产率为23.87%, Fe回收率为22.60%, Μη回收率为27.35%, Pb的回收率为83.52 %，Ζη 的回收率为 69.08 %。
[0019]实施例3:混合料水分为9%左右，燃料配比为5.5%左右时，烧结杯利用系数为0.765t/m2.h，成品率为64.26%，转鼓强度为63.33%。
[0020]实施例4:在将烧结矿在高炉中还原3?4.5小时，铅水和铁水和渣分别通过各自出口回收，富锰渣中Μη品位达到25%以上，粉尘中Ζη品位大于30%。
【主权项】
1.一种低品位复杂铁锰矿的综合利用方法，其特征在于:将低品位复杂铁锰矿原矿破碎至-1mm，破碎后的原矿使用磁选设备进行磁选，磁选尾矿浮选回收铅、锌；磁选精矿与浮选精矿混合后作为烧结原料；对烧结后的烧结矿进行高炉冶炼；从高炉底部将Pb液进行回收，铁水用于炼钢，Μη元素进入高炉渣相形成富锰渣，Ζη挥发并在高炉烟尘回收。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的低品位复杂铁锰矿原矿含Fe25?27%、Mn9 ?11%，还有少量的？13、211。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:原矿破碎后使用湿式高梯度磁选机进行磁选，磁场强度为1.1T?1.3T。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在复合黄药用量为300?600g/t，2号油用量为0.03ml?0.04ml/t条件下将磁选尾矿进行浮选，回收尾矿中的Pb、Ζη元素。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将磁选精矿与浮选精矿混合后作为烧结原料，在混合料水分为8-10%，燃料配比为5-6%条件下制备成烧结矿。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将烧结矿在高炉中还原3?4.5小时，使铅、铁、锌充分还原而锰不还原；还原后的铅液在高炉底部富集并回收得到铅产品；铁为铁水进入钢铁冶炼的下一道工序；锌元素在高炉含锌的粉尘中富集并回收利用；锰元素进入高炉渣相，作为Μη品位在25 %以上的富锰渣产品。
【专利摘要】本发明公开了一种低品位复杂铁锰矿的综合利用方法，将原矿破碎至一定粒度，用高梯度磁选机进行磁选。浮选回收尾矿中的Pb、Zn等有价值元素。将浮选精矿与磁选精矿混合均匀后烧结，烧结矿进入高炉冶炼，在高炉炼铁过程中，Pb以液相沉积在高炉底部并与铁水分离回收,Zn在高炉粉尘中富集,Fe以铁水的形式进入下一道工序，Mn进入渣相形成富锰渣。这样，复杂难选铁锰矿中各种有价值元素均得到充分利用。该方法实施简单可靠，能耗低，能将原矿中各种有价值元素进行回收利用，使该类矿产的经济效益大大提高。此发明为低品位铁锰矿的开发利用提供了一种可行的方法和可靠的理论依据。
【IPC分类】C22B13/00, B02C21/00, C22B1/16, C21B5/00, B03D1/00, C22B19/20, B03C1/00, B02C23/14
【公开号】CN105296747
【申请号】CN201510698367
【发明人】李骞, 杨永斌, 徐斌, 姜涛, 赵世印, 吕鹏, 纪方舟, 张雁, 李光辉, 郭宇峰, 范晓慧, 陈许玲, 张元波, 彭志伟, 甘敏
【申请人】中南大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月23日