专利名称：一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法
技术领域：
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法。
背景技术：
50多年来，国内外有关科研单位针对白云鄂博矿的综合利用进行了大量的研究，但迄今为止，铁的回收率达71%，稀土仅有少量的回收利用。同时尾矿库和高炉渣内的大量放射性元素、废水和废渣对周围的环境造成了严重污染，形势十分紧迫。因此，研究开发创新性工艺技术，提高白云鄂博氧化矿石的利用效率具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术中含稀土铁矿石高效利用困难的问题，本发明提供了一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法，包括以下步骤:
(1)将粒度小于3mm的含稀土铁矿石和粒度小于3mm的还原剂煤粉按配碳系数为
1.(T3.5加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1125 1250°C时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为10 60min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温；
(2)采用鼓形湿式弱磁选机对水淬后的深度还原物料进行磁选，磁场强度为12500e，得到磁选精矿和尾矿；采用摇床对磁选得到的尾矿进行处理，摇床工作条件为给矿浓度10%、冲次300次/min、冲程20mm、冲洗水量2.5L/min、床面倾角3°，将摇床精矿与磁选精矿合并得到预选精矿，摇床尾矿为预选尾矿；
(3)将步骤(2)的预选精矿进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占50%飞0%，经
0.r0.3mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒；
(4)筛下细粒级产品经二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占70% 90%，再经鼓形湿式弱磁选机抛除尾矿，磁场强度为100(Tl2000e，得到的磁精矿再进行磁场强度为70(T9000e的电磁精选抛除尾矿，得到铁粉；
(5)将步骤(3)的金属铁颗粒和步骤(4)的铁粉合并，得到符合国家标准的用于炼钢的合格铁粉；将步骤(4)中弱磁选抛除的尾矿和电磁精选抛除的尾矿合并，获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿，该尾矿可作为进一步提取稀土的原料。其中，所述的磨矿采用的是筒形球磨机。本发明的有益效果在于:
弱磁-摇床联合抛尾工艺得到的预选尾矿中C含量达到80.00%以上，是良好的还原齐U，可返回深度还原流程循环利用。采用阶段磨矿、粗细分选的工艺流程分选该还原物料，经一段磨矿后，粗粒级部分经筛分直接得到金属铁颗粒，筛下的细粒级进行再磨再选，这样不仅能减少较大金属铁颗粒对细粒级磨选的影响，还能减少二次磨矿的负荷，节约磨矿能耗，使选矿过程更趋合理，更有利于流程中技术指标的提高。
与含稀土铁矿石现有处理工艺相比，本方法可以获得铁品位大于90%，满足炼钢用直接还原铁标准的铁粉，同时铁回收率高达90%以上，远远高于传统工艺。并且，可以获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿，REO回收率高达95%以上，该尾矿可以作为进一步提取稀土的原料。本方法不仅实现了矿石中铁的高效回收，同时使矿石中的稀土矿物得到有效富集，为含稀土铁矿石中铁和稀土的综合回收利用提供了新的途径。
图1为本发明的含稀土铁矿石深度还原-阶段磨矿-粗细分选工艺流程示意图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明做进一步说明。本发明实施例中采用单向加热炉炉膛尺寸为IOOOmmX 200mmX 150mm，高温钢坩埚型号为200mmX IOOmmX 50mm,湿式鼓型弱磁选机型号是①4000mmX 300mm,电磁精选机型号为 O 100mm。实施例1
本实施例中含稀土铁矿石的铁品位TFe为31.17wt%, REO含量为7.14wt% ,Nb2O5含量为0.127 wt%，煤粉固定碳和挥发分分别为56.10 wt%、30.40 wt%。(I)将粒度小于2mm的含稀土铁矿石和粒度小于1.5mm的还原剂煤粉按配碳系数
2.0加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1225°C时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为30min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温；
(2)采用C>4000mmX300mm鼓形湿式弱磁选机对水淬后的深度还原物料进行磁选,磁场强度为12500e，得到磁选精矿和尾矿；采用摇床在给矿浓度10%、冲次300次/min、冲程20mm,冲洗水量2.5L/min、床面倾角3°条件下处理磁选得到的尾矿，回收其中稀土矿物，REO回收率达42.52 %。将摇床精矿和磁选精矿合并得到预选精矿，摇床尾矿为预选尾矿。获得预选精矿的指标为:铁品位40.91%，铁回收率99.23%, REO品位9.15%, REO回收率98.45% ;预选尾矿中C含量81.00%,回收率91.05% ；
(3)将步骤(2)的预选精矿进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占57.18%，经0.2mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒，品位94.15%，回收率37.90% ；
(4)筛下细粒级产品经二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占85.66%，再经O4000mmX 300mm鼓形湿式弱磁选机磁选抛除尾矿,磁场强度为IlOOOe,得到的磁精矿再进行磁场强度为800 Oe的电磁精选抛除尾矿，得到铁粉；
(5)将步骤(3)的金属铁颗粒和步骤(4)的铁粉合并，得到符合国家标准的用于炼钢的合格铁粉；将步骤(4)中弱磁选抛除的尾矿和电磁精选抛除的尾矿合并，获得稀土品位15.50%的富稀土尾矿，该尾矿可作为进一步提取稀土的原料。采用阶段磨矿-粗细分选的流程，最终获得了铁品位92.02%、回收率93.27%的铁粉和REO品位15.50%、回收率97.18%的富稀土尾矿，而预选尾矿中固定碳含量高达81.00%，是良好的还原剂，可返回深度还原流程循环利用。最终分选结果如表I所示，铁粉化学成分分析结果如表2所示。表I实施例1分选结果(质量百分比，%)
权利要求
1.一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将粒度小于3mm的含稀土铁矿石和粒度小于3mm的还原剂煤粉按配碳系数为T3.5加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1125 1250°〇时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为10 60min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温； (2)采用鼓形湿式弱磁选机对水淬后的深度还原物料进行磁选，磁场强度为12500e，得到磁选精矿和尾矿；采用摇床对磁选得到的尾矿进行处理，摇床工作条件为给矿浓度10%、冲次300次/min、冲程20mm、冲洗水量2.5L/min、床面倾角3°，将摇床精矿与磁选精矿合并得到预选精矿，摇床尾矿为预选尾矿； (3)将步骤(2)的预选精矿进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占50%飞0%，经0.3mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒； (4)筛下细粒级产品经二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占70% 90%，再经鼓形湿式弱磁选机抛除尾矿，磁场强度为100(Tl2000e，得到的磁精矿再进行磁场强度为70(T9000e的电磁精选抛除尾矿，得到铁粉； (5)将步骤(3)的金属铁颗粒和步骤(4)的铁粉合并，得到符合国家标准的用于炼钢的合格铁粉；将步骤(4)中弱磁选抛除的尾矿和电磁精选抛除的尾矿合并，获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿，该尾矿可作为进一步提取稀土的原料。
全文摘要
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法，操作方法为将含稀土铁矿石和煤粉加入到坩埚中，将坩埚放入温度为1125~1250℃的炉腔内，加热，迅速取出还原物料水淬冷却；还原物料经弱磁选得到磁选精矿和尾矿；摇床处理磁选得到的尾矿，将摇床精矿与磁选精矿合并得到预选精矿；预选精矿经一段磨矿，筛分，筛上为金属铁颗粒；筛下产品经二段磨矿，再经弱磁选抛除尾矿，得到的磁精矿再经电磁精选抛除尾矿，得到铁粉；将上述金属铁颗粒和铁粉合并，得到合格铁粉；将弱磁选抛除的尾矿和电磁精选抛除的尾矿合并，获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿。本方法不仅实现了矿石中铁的高效回收，同时使矿石中的稀土矿物得到有效富集。
文档编号B03C1/00GK103111363SQ20121057381
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者李艳军, 韩跃新, 高鹏, 孙永升, 王琴 申请人:东北大学