从尾矿中提取氧化铁的方法与流程

文档序号:13292947阅读:1084来源:国知局

本发明涉及一种从尾矿中提取氧化铁的方法,属于冶金领域。



背景技术:

中国钛资源位居世界之首,约占全是世界的钛资源40%,我国其中90%左右集中在攀枝花,tio2储量达8.73亿吨。攀枝花市自开发建设以来,国家就非常重视钛资源的开发利用,但攀枝花钒钛磁铁矿共生程度严重,其他无用化学物质含量高,综合选别利用有很大的困难。将马家田尾矿变废为宝,再次利用已非常迫切。

目前,攀枝花马家田尾矿库已经堆积了多年来选别出的上亿吨钒钛磁铁矿尾矿,马家田的尾矿不仅占用了大量土地,严重的污染附近人们的生活环境,还存在尾矿库溃坝的隐患。同时,随着矿产资源多年的开发和利用,易于分选的矿产资源日渐匮乏,因此尾矿作为二次资源已经受到全世界各国的高度重视。当下我国尾矿的综合利用率仅为7%,因此从钒钛磁铁矿尾矿资源的实际出发,大力开展尾矿资源的综合利用,实现资源开发与节约并举,提高资源利用效率,有着十分重要的经济意义和社会意义。

攀西地区钒钛磁铁矿尾矿具有粒度细、类型繁多、性质复杂、共生严重等特点,尾矿中仍有大量的钛磁铁矿没有被回收利用。攀钢密地选矿厂下属综合厂铁精矿回收率6.06%,产率为1.8%左右,tfe品位为53%—54%。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种从尾矿中提取氧化铁的方法,该方法能有效富集尾矿中的铁,tfe产率和品位均高。

为解决上述技术问题,本发明从尾矿中提取氧化铁的方法包括如下步骤:

a.化学处理:将尾矿与氢氧化钠混合,于360~590℃熔融反应35min~85min;

b.洗涤过滤:用30~45℃水洗涤干净,过滤得改性矿;

c.磨矿:将改性矿球磨1~5min,过200目湿筛,取筛下矿物;

d.磁选:将筛下矿物配制成质量浓度为20%~50%的矿浆,在0.5~6a的磁场强度下磁选,得铁精矿。

优选的,a.步骤所述尾矿与氢氧化钠比例为50:31。

优选的,c步骤所述磨矿时间为3min。

优选的,c步骤所述的筛下矿物的粒度为:-200目粒级含量为75%。

优选的,d步骤所述矿浆的初始浓度为40%。

优选的,d步骤所述磁选的工艺为:一次粗选+三次精选,所述粗选电流强度为5a,所述第一段精选的电流强度是3a,第二、三段精选的电流强度是1.5a。

有益效果:

(1)采用本发明的方法能有效地将尾矿进行分离与富集,从而获得一定品位的氧化铁,tfe品位能达到68%左右,产率12%左右,回收率87%左右。

(2)采用本发明的方法在回收fe的同时还回收了部分的tio2,铁精矿中tio2的品位为9.56%。

(3)本发明从尾矿中选别铁精矿的工艺相对来说较简单,设备投资少,易于扩大产能。

(4)能够充分利用尾矿资源,有利于增强生态平衡建设和环境保护工作,符合国家相关政策的要求。

具体实施方式

本发明的从尾矿中提取氧化铁的方法包括如下步骤:

a.化学处理:将尾矿与氢氧化钠混合,于360~590℃熔融反应35min~85min;

b.洗涤过滤:用30~45℃水洗涤干净,过滤得改性矿;

c.磨矿:将改性矿球磨1~5min,过200目湿筛,取筛下矿物;

d.磁选:将筛下矿物配制成质量浓度为20%~50%的矿浆,在0.5~6a的磁场强度下磁选,得铁精矿。

优选的,a.步骤所述尾矿与氢氧化钠比例为50:31。

优选的,c步骤所述磨矿时间为3min。

优选的,c步骤所述的筛下矿物的粒度为:-200目粒级含量为75%。

优选的,d步骤所述矿浆的初始浓度为40%。

优选的,d步骤所述磁选的工艺为:一次粗选+三次精选,所述粗选电流强度为5a,所述第一段精选的电流强度是3a,第二、三段精选的电流强度是1.5a。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

首先对尾矿进行了化学多元素分析,分析结果如表1所示。

表1尾矿化学多元素分析结果

备注:tfe---是指尾矿中feo和fe2o3中的离子型铁的质量之和,不含氧的质量,原因在于化学分析时一般很难将feo和fe2o3的量分别测定出来,所以只能测定出铁离子总量。

从上表可以看出尾矿中tfe的含量为9.16%,虽然大部分铁被选走,但是仍然部分铁存在于尾矿中。

首先取1000g上述尾矿与620g氢氧化钠混匀后置于反应釜中,控制熔融反应温度为480℃,熔融反应的时间为50min,熔融分解后获得混合固相物。

将上述步骤所获得的混合固相物用水充分洗涤,水洗温度为30℃,过滤除去稀碱液后,常温干燥,获得改性矿。

第一步:称取上述改性矿500g,量取275ml水。

第二步:将磨矿机清洗干净。

第三步:将500g的改性矿加入磨矿机中,同时加入275ml水,设定磨矿时间进行磨矿,磨矿时间3min。

第四步:取出磨矿机中的全部矿浆,用200目(0.074mm)筛子在装有清水的盆中进行湿筛,获得筛上产物与筛下产物。

第五步:将筛上产物与筛下产物分别用真空抽滤机抽滤去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量。结果详见表2磨矿细度表。

表2实施例1磨矿细度表

第六步:烘干后加水配制成质量浓度为40%矿浆。

第七步:清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第八步:将精矿用真空抽滤机抽滤,去大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量。获得精矿产率16.31%,品位43.22%,回收率76.95%。

实施例2

首先取与实施例1相同的尾矿1000g与620g氢氧化钠混匀后置于反应釜中,控制熔融反应温度为480℃,熔融反应的时间为50min,熔融分解后获得混合固相物。

将上述步骤所获得的混合固相物用水充分洗涤,水洗温度为30℃,过滤除去稀碱液后,常温干燥,获得改性矿。

第一步:称取上述改性矿500g,量取275ml水。

第二步:将磨矿机清洗干净。

第三步:将500g的尾矿加入磨矿机中,同时加入275ml水,设定磨矿时间进行磨矿,磨矿时间3min。

第四步:取出磨矿机中的全部矿浆,用200目(0.074mm)筛子在装有清水的盆中进行湿筛,获得筛上产物与筛下产物。

第五步:将筛上产物与筛下产物分别用真空抽滤机抽滤,去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量。结果详见表2磨矿细度表。

表3实施例2磨矿细度表

第六步:烘干后加水配制成质量浓度为30%矿浆。

第七步:清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为4a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第八步:将精矿用真空抽滤机抽滤去大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量。获得精矿产率15.78%,品位41.67%,回收率71.78%。

实施例3

首先取与实施例1相同的尾矿1000g与620g氢氧化钠混匀后置于反应釜中,控制熔融反应温度为480℃,熔融反应的时间为50min,熔融分解后获得混合固相物。

将上述步骤所获得的混合固相物用水充分洗涤,水洗温度为30℃,过滤除去稀碱液后,常温干燥,获得改性矿。

第一步:称取一份经过3min磨矿的改性矿500g,量取份750ml水。

第二步:将一份改性矿与一份750ml水混合配制成浓度40%的矿浆。

第三步:清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流4.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第四步:将取出的精矿用真空抽滤机抽滤,去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量、记录。精矿产率16.15%,品位43.07%,回收率75.94%。

实施例4

前面三个步骤与实施例3相同。

第四步:将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为3a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第五步:将取出的精矿用真空抽滤机抽滤,去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量、记录。结果详见表4。

表4实施例4精磁选结果

实施例5

前面三个步骤与实施例3相同。

第四步:将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为2.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第五步:将取出的精矿用真空抽滤机抽滤,去大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量、记录。结果详见表5。

表5实施例5精磁选结果

实施例6

第一步:如实施例1称取一份经过3min磨矿的改性矿500g,量取一份750ml水。

第二步:将一份改性矿与一份750ml水混合配制成浓度40%的矿浆。

第三步:粗选1,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第四步:精选1,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为3a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第五步:精选2,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为1.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第六步:精选3,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为1.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第七步:将取出的精矿用真空抽滤机抽滤,去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量、记录。最终获得了产率为11.76%,金属回收率为87.52%,品位为68.17%的铁精矿,同时tio2品位为9.56%。

可见,采用本发明的方法能够从化学成分含量tfe:9.160%、tio2:3.717%、v2o5:0.091%、s:0.187%的尾矿中,分选获得产率、品位、回收率分别为:11.76%、68.17%、87.52%铁精矿,铁精矿中tio2的含量为9.56%。

实施例7—9

首先取与实施例1相同的尾矿500gtfe品位为9.16%的尾矿与310g氢氧化钠混匀后置于反应釜中,控制熔融反应温度为480℃,熔融反应的时间为50min,熔融分解后获得混合固相物。

将上述步骤所获得的混合固相物用水充分洗涤,水洗温度为30℃,过滤除去稀碱液后,常温干燥,获得改性矿。

磨矿时间3min,初始矿浆浓度40%,采用“改性矿—磨矿—一次粗选—三次精选”工艺流程,选用磁粗选电流强度5a,第一段精选的电流强度3a,第二、三段精选的电流1.5a,依次进行球磨机磨矿,加水配成浓度40%的改性矿浆料,粗磁选,一段精磁选,二段精磁选,三段精磁选,最终获得铁精矿产品。最终铁精矿产品化验结果如表6所示。

再重复上述实施例7两次,最终铁精矿产品化验结果如表6所示。

表6实施例7—9最终铁精矿产品品位

化学选矿-磁选联合流程获得的铁精矿产品中,tfe品位显著高于单纯的磁选方法所获得的铁精矿品位。可以作为炼铁的优质原料。

对比例1

第一步:取与实施例1相同的尾矿500g,量取750ml水。

第二步:将磨矿机清洗干净。

第三步:将500g的尾矿加入磨矿机中,同时加入750ml水,混合配制成浓度40%的矿浆。设定磨矿时间进行磨矿,磨矿时间3min。

第四步:取出磨矿机中的全部矿浆待用。

第五步:清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第六步:将精矿用真空抽滤机抽滤去大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量。获得精矿产率7.25%,品位30.71%,回收率24.31%。

对比例2

第一步:取与实施例1相同的尾矿500g,量取750ml水。

第二步:将磨矿机清洗干净。

第三步:将500g的尾矿加入磨矿机中,同时加入750ml水,混合配制成浓度40%的矿浆。设定磨矿时间进行磨矿,磨矿时间3min。

第四步:取出磨矿机中的全部矿浆待用。

第五步:粗选1,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第六步:精选1,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为3a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第七步:精选2,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为1.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第八步:精选3,将取出的精矿配制成浓度40%的矿浆,清洗磁选机,启动转鼓,设定磁场强度的电流为1.5a,将矿浆匀速的给入磁选机的给矿口,待给完矿后,关闭磁选机电源,取出精矿。

第九步:将取出的精矿用真空抽滤机抽滤,去掉大部分的水,然后放入烘箱中进行烘干,烘干后进行称量、记录。最终获得了产率为10.02%,金属回收率为45.86%,品位为41.93%的铁精矿。

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