一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁电解锰渣中复杂铁锰物相高效分解，铁、锰同步回收的方法。将含复杂铁锰物相的电解锰冶炼废渣在保护气氛(N

【技术实现步骤摘要】
一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法
：本专利技术属于选矿与环境工程相结合的
，具体涉及到了一种电解锰渣采用中性-还原焙烧改变样品的铁和锰物相，再通过球磨及梯级高效磁选回收铁和锰。
技术介绍
：电解锰废渣是电解金属锰生产过程中产生的过滤酸渣，渣中重金属含量高，环境风险大，渣中主要含铁锰的物质是赤褐铁矿、软锰矿、方铁锰矿等，回收利用价值高，其无害化、资源化处理已成为电解锰行业领域的研究热点。目前此类固废主要处理方法有机械选矿，化学浸出方法，还原焙烧法。机械选矿主要包括重选、磁选和浮选。在高铁电解锰渣中，铁锰复合相的存在是影响铁、锰分离回收的重要原因。由于铁锰以类质同象形成复合相，单纯的物理方法如重选和磁选等均无法对铁锰进行分离回收。含锰铁矿石所采用的化学浸出法尚有许多局限性，目前除了氨基甲酸铵萃取法之外，其余化学浸出法尚处于研究阶段。还原焙烧法虽然在铁氧化物或锰氧化物还原方面得到广泛的应用，但是在处理上述废渣存在的铁锰复合相时，由于铁锰价态的变化，影响铁锰离子在晶格中的占位，反而导致更为复杂的复合相的形成，导致焙烧产物后续铁锰分选更为困难。电解锰渣中的铁锰资源若得不到妥善的处理不仅会造成铁锰资源的大量浪费，也会对环境造成一定的污染。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种电解锰渣中铁锰物相高效分离回收的方法，将难处理的含铁低品位锰矿或高铁电解锰渣中复杂铁锰物相分解为铁氧化物及锰氧化物，直接进行梯级磁选，或者通过后续还原焙烧将铁氧化物进一步还原为四氧化三铁，再在梯级磁选工艺中实现铁锰物相的分离与回收。为实现上述目标，所采用的技术方案为：一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法，包含以下步骤：1)将破碎好的物料进行中性焙烧；2)中性焙烧产物直接采用球磨-磁选分离回收铁锰，或者经还原焙烧后再采用球磨-磁选分离回收铁锰。步骤1)中性焙烧时采用保护性气体。保护性气体为N2、Ar或燃气燃烧尾气。步骤1)所述的气料比控制为1～10L/Kg。步骤1)所述的中性焙烧温度为600～800℃，焙烧时间为30～60min。步骤2)所述的还原焙烧气体为水煤气、液化气或天然气。步骤2)所述的还原焙烧温度为600～800℃，还原焙烧时间为20～40min。步骤2)所述的球磨采用湿式球磨，转速200～500r/min，球磨时间5～15min。步骤2)所述的磁选中铁物相的磁选场强为500G～2000G。步骤2)所述的磁选中锰物相的磁选场强为8000G～13000G。本专利技术与还原焙烧-磁选分离技术相比较，具有以下优势；1)本专利技术的优点在于铁锰复合相分解效率高，结合后续梯级磁选工艺可实现铁锰物相的高效分离与回收，改善了以往工艺所不能达到的同时高效回收铁和锰的现状。2)本专利技术获得的铁精矿，可直接作为炼铁的原料。因此资源回收率高，可减少锰渣的大量堆存，降低锰渣对环境的生态风险。研究表明，电解锰渣在本专利技术条件下涉及的主要化学反应如下：1.Mn2O3·nFe2O3→Mn2O3+nFe2O32.3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO23.Fe3O4+CO→3FeO+CO24.2MnO2+CO→Mn2O3+CO25.3Mn2O3+CO→2Mn3O4+CO2附图说明：图1为本专利技术的工艺流程图；图2为实施例1得到的铁精矿和锰精矿的XRD图谱。具体实施方式：下面结合具体实施例对本专利技术进一步说明。以下实例中所用的高铁电解锰渣主要元素组成及物相组成情况如表1，表2所示。表1电解锰渣主要元素组成元素OSiFeMnAlSCa含量(％)37.1219.5616.9515.592.495.162.19表2电解锰渣主要物相组成物相硅酸铁赤褐铁矿硫酸铁碳酸铁磁性铁比例1.9210.611.690.741.99物相硫酸锰氧化亚锰锰铁氧化物菱锰矿硅酸锰比例0.271.254.987.741.35实施例1：电解锰渣(方铁锰矿)的中性-还原焙烧-磁选分离A.按照图1的工艺流程，先将电解锰渣经干燥后破碎至一定粒径，然后进行还原焙烧，控制中性焙烧条件为焙烧温度700℃，焙烧时间30min，气料比为1-10Kg/L。B.将中性焙烧产物进行还原焙烧，焙烧温度750℃，焙烧时间50min，然后将焙烧产物机械球磨破碎分散，加水并以PVP为分散剂进行分散调浆后加入磁选机中，调节铁磁选强度为950G，锰磁选强度为12000G，在弱场强和强场强的条件下分别获得铁、锰精矿。磁选结果如表3所示，可知铁精矿中铁品位达72.5％，回收率可达75％，而锰精矿中锰品位达65.85％，锰回收率为85.15％。表3实施例1磁选效果实施例2：电解锰渣(方铁锰矿)的还原焙烧-磁选分离将一定粒度电解锰渣直接进行还原焙烧，焙烧温度750℃，焙烧时间50min，然后将焙烧产物机械球磨破碎分散，加水并以PVP为分散剂进行分散调浆后加入磁选机中，调节铁磁选强度为950G，锰磁选强度为12000G，在弱磁场和强磁场的条件下分别获得铁、锰精矿。磁选结果如表4所示，对比实施例1可知，高铁电解锰渣直接还原焙烧后，梯级磁选过程并不能对铁锰起到良好的分选效果，铁精矿中铁品位仅为31.85％，回收率仅为45.94％；锰精矿中锰品位仅为28.15％，锰回收率为45.76％，在铁(锰)精矿中依旧有较高的锰(铁)品位，表明物料中铁锰复合相并未在还原焙烧过程中得到较好的分解。表4实施例2磁选效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法，其特征在于，包含以下步骤：1)将破碎好的物料进行中性焙烧；2)中性焙烧产物直接采用球磨‑磁选分离回收铁锰，或者经还原焙烧后再采用球磨‑磁选分离回收铁锰。

【技术特征摘要】
1.一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法，其特征在于，包含以下步骤：1)将破碎好的物料进行中性焙烧；2)中性焙烧产物直接采用球磨-磁选分离回收铁锰，或者经还原焙烧后再采用球磨-磁选分离回收铁锰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中性焙烧时采用保护性气体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，保护性气体为N2、Ar或燃气燃烧尾气。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中气料比控制为1～10L/Kg。5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，步骤1)中性焙烧温度为600～800℃，焙烧时间为30～60min。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志辉，邓宁熙，彭宁，彭兵，柴立元，刘恢，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43