从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法技术

本发明专利技术公开了从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，包括：将高铁铝土矿石进行磨矿处理，以便得到高铁铝土矿粉；向高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团；将高铁铝土矿球团进行氧化焙烧处理，以便得到焙烧物料球团；将焙烧物料球团在气基竖炉内进行直接还原处理，以便得到金属化球团；以及将金属化球团进行水磨和磁选处理，以便分别得到金属铁和铝的富集物。该方法工艺流程紧凑、能耗低，能够实现高铁铝土矿石中铁和铝有效分离。其中，金属铁回收率在90％以上，铝的富集率高于95％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属
，特别涉及一种从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法。
技术介绍
随着经济的高速增长，铝土矿需求量不断增大，对铝土矿的品质要求愈来愈高。铝土矿作为含铁较高的复合矿石，同时回收铁、铝，高效利用矿产资源成为亟需解决的重要技术方向。高铝矿气基直接还原—磨选新工艺，将铝土矿经过细磨—造球—焙烧—还原—磁选，不仅回收了金属铁，且得到高品位的A12O3。气基还原过程是气固反应，反应温度低，还原后的金属铁不易长大，磁选分离技术是技术关键。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种短流程、低能耗、高铁回收率的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法。为此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，该方法包括：将所述高铁铝土矿石进行磨矿处理，以便得到高铁铝土矿粉；向所述高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团；将所述高铁铝土矿球团进行氧化焙烧处理，以便得到焙烧物料球团；将所述焙烧物料球团在气基竖炉内进行直接还原处理，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行水磨和磁选处理，以便分别得到金属铁和铝的富集物。由此采用该方法以“磨矿-造球-焙烧-还原-磁选”为主要流程。将高铁铝土矿石细磨后与氢氧化钠、石灰石和水等混合造球并进行氧化焙烧，克服了高粘土矿难造球的问题，进一步地，在竖炉气基还原工艺下进行直接还原处理，经过对还原后的金属化球团进行细磨磁选，可以得到的金属铁回收率在90％以上，铝的富集率高于95％。该方法工艺流程紧凑、能耗低，能够实现高铁铝土矿石中铁和铝有效分离。另外，根据本专利技术上述实施例的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述高铁铝土矿粉中粒径小于74μm的颗粒占60重量％。由此通过对高铁铝土矿进行细磨至74μm，有利于高铁铝土矿石与氢氧化钠、石灰石和水的混合，进而有效克服高粘土矿难造球的问题，并为后期铁铝分离提供保障。在本专利技术的一些实施例中，向所述高铁铝土矿粉中加入1.5-3重量％的氢氧化钠、3-5重量％的石灰石和8重量％的水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团。由此按照该配比进行混合成型可以有效制备得到高铁铝土矿球团，为后期铁铝分离提供保障。在本专利技术的一些实施例中，所述直接还原处理的温度为800-900摄氏度。由此采用该直接还原温度有利于焙烧物料球团进行充分的气固反应，便于金属铁晶粒的生长。在本专利技术的一些实施例中，所述还原焙烧处理的时间为3-4小时。由此在上述直接还原处理温度下处理3-4小时有利于焙烧物料球团与还原气充分的进行还原反应，保证金属铁晶粒的生长，进而有利于磁选分离。在本专利技术的一些实施例中，将所述还原焙烧金属化球团与水按照1：0.5质量比进行所述水磨。由此采用该质量比进行水磨有利于控制金属化球团的粒径，便于后续磁选处理，实现铁和铝的高效分离和富集。在本专利技术的一些实施例中，所述直接还原处理是以氢气和一氧化碳为主的还原气氛下进行的，其中，所述还原气氛中的氢碳摩尔比2～4：1。由此采用氢气和一氧化碳作为还原气氛能够实现氧化焙烧球团高效还原，还原产物主要为水和二氧化碳气体，便于后续回收处理。进一步地，还原气氛中的氢碳摩尔比2～4：1。由此可以高效实现氧化焙烧球团的还原，得到高金属化率的金属化球团，实现金属铁和铝的富集。在本专利技术的一些实施例中，所述磁选处理的磁场强度为1000～2000Oe。由此有利于磁性铁和非磁性铝高效分离，实现高的铁回收率和铝的富集。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的从高铁铝土矿中分离铁和铝的方法流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同
或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法。下面参考图1描述本专利技术具体实施例的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法。根据本专利技术具体实施例的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法包括：将高铁铝土矿石进行磨矿处理，以便得到高铁铝土矿粉；向高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团；将高铁铝土矿球团进行氧化焙烧处理，以便得到焙烧物料球团；将焙烧物料球团在气基竖炉内进行直接还原处理，以便得到金属化球团；以及将金属化球团进行水磨和磁选处理，以便分别得到金属铁和铝的富集物。该方法以“磨矿-造球-焙烧-还原-磁选”为主要流程。通过将高铁铝土矿石细磨后与氢氧化钠、石灰石和水等混合造球，可以有效克服了高粘土矿石难造球的问题，制备得到高铁铝土矿球团。将该高铁铝土矿球团进行氧化焙烧后得到的焙烧物料球团的抗压强度可达到2000N，满足竖炉还原要求。进一步地，在竖炉气基还原工艺下直接还原处理，经过对还原后的金属球团进行细磨磁选，得到的金属铁回收率在90％以上，铝的富集率高于95％，工艺流程紧凑、能耗低，实现了高铁铝土矿石中铁和铝有效分离。根据本专利技术的具体实施例，预先对高铁铝土矿石进行磨矿处理，具体地，可以将其细磨至粒径为74μm以下。由此可以便于后续高铁铝土矿石成型。根据本专利技术的具体实施例，磨矿处理得到的高铁铝土矿粉中粒径小于74μm的颗粒占60重量％，由此有利于高铁铝土矿石与氢氧化钠、石灰石和水的混合克服高粘土矿难造球的问题，并为后期铁铝分离提供保障。根据本专利技术的具体实施例，进一步地，将高铁铝土矿石经过磨矿处理后得到的高铁铝土矿粉进行造球。具体地，向高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团。根据本专利技术的具体实施例，可以向高铁铝土矿粉中加入1.5-3重量％的氢氧化钠、3-5重量％的石灰石和8重量％的水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团。由此按照该配比进行混合成型可以有效制备得到高铁铝土矿球团，为后期铁铝分离提供保障。根据本专利技术的具体实施例，由于高铁铝土矿石属于黏土类矿物，其中铁含量为15-30重量％，铝含量为40-55重量％。为了保证还原过程中铝晶粒的聚合和生长，便于后续磁选
选矿，专利技术人发现，通过加入1.5～3重量％的氢氧化钠可以促进铝的聚集和长大，进而有助于磁选时铁铝的充分分离；另外，由于高铁铝土矿在造球过程中容易出现母球形成不规则并相互粘结的现象。为了解决这一难题，专利技术人发现，通过配加3～5重量％的石灰石，可以有效保证成球率和强度。具体地，造球过程中，首先向高铁铝土矿粉中添加石灰石和氢氧化钠进行干混5分钟，然后添加8重量％的水进行造球。由此可以得到球形规则、成球率高并具有一定强度的高铁铝土矿球团，进而为后期铁铝分离提供了保障。根据本专利技术的具体实施例，对高铁铝土矿球团进行氧化焙烧可以在1100-1300摄氏度下进行。由此采用该氧化焙烧温度处理有利于得到用于直接还原的焙烧物料球团。根据本专利技术的具体实施例，通过上述造球焙烧方法得到的焙烧物料球团的抗压强度大于2000N。进而可以便于后续直接还原处理。根据本专利技术的具体实施例，进一步地，对焙烧物料球团进行直接还原处理可以在气基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，其特征在于，包括：将所述高铁铝土矿石进行磨矿处理，以便得到高铁铝土矿粉；向所述高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团；将所述高铁铝土矿球团进行氧化焙烧处理，以便得到焙烧物料球团；将所述焙烧物料球团在气基竖炉内进行直接还原处理，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行水磨和磁选处理，以便分别得到金属铁和铝的富集物。

【技术特征摘要】
1.一种从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，其特征在于，包括：将所述高铁铝土矿石进行磨矿处理，以便得到高铁铝土矿粉；向所述高铁铝土矿粉中加入氢氧化钠、石灰石和水并进行混合成型，以便得到高铁铝土矿球团；将所述高铁铝土矿球团进行氧化焙烧处理，以便得到焙烧物料球团；将所述焙烧物料球团在气基竖炉内进行直接还原处理，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行水磨和磁选处理，以便分别得到金属铁和铝的富集物。2.根据权利要求1所述的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，其特征在于，所述高铁铝土矿粉中粒径小于74μm的颗粒占60重量％。3.根据权利要求1或2所述的从高铁铝土矿石中分离铁和铝的方法，其特征在于，向所述高铁铝土矿粉中加入1.5-3重量％的氢氧化钠、3-5重量％的石灰石和8重量％的水并进行混合成型，以便得到高...

【专利技术属性】
技术研发人员：边妙莲，陈士朝，马冬阳，孙辉，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32