一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法技术

一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法，属于矿物加工技术领域，按以下步骤进行：(1)将含铁锰矿破碎后磨矿；(2)进行一段弱磁选；(3)将一段弱磁选尾矿置于焙烧炉中，通入煤气和空气，对一段弱磁选尾矿进行氧化焙烧；(4)采用还原焙烧炉，将氧化粉矿放入还原焙烧炉中进行还原焙烧；(5)将焙烧矿进行二段弱磁选；(6)将一段弱磁选精矿和二段弱磁选精矿合并作为铁精矿成品。本发明专利技术工艺流程简单，设备处理量大，产品性质易控制，工业化应用节能环保，且易实现大型化。

Separation and treatment of ferromanganese with iron manganese ore by suspension roasting

A suspension of iron ore roasting ferromanganese separation processing method, which belongs to the field of mineral processing technology, according to the following steps: (1) the iron ore after crushing grinding; (2) for a period of weak magnetic separation; (3) a weak magnetic tailings in a roasting furnace, the gas and air and on a weak magnetic separation tailings by oxidation roasting; (4) by reduction roasting furnace, the oxidation of ore powder into the reduction roasting furnace for roasting reduction; (5) the calcined ore of two stage weak magnetic separation; (6) a weak magnetic concentrate and two concentrate with iron concentrate as finished products. The invention has the advantages of simple process flow, large amount of equipment, easy control of the product nature, energy saving and environmental protection in industrial application, and easy to realize large scale.

【技术实现步骤摘要】
一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法
本专利技术属于矿物加工
，特别涉及一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法。
技术介绍
我国优质的锰矿、铁矿资源由于钢铁工业的巨大消耗，日渐匮乏。而我国存在大量铁含量高的含铁锰矿资源尚未大规模实现有效利用，含铁锰矿资源中锰矿物主要为菱锰矿与软锰矿，铁矿物主要为赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、菱铁矿等，实现含铁锰矿中铁、锰两种资源的有效利用，对缓解我国自产铁、锰资源供应不足的局面有重要意义。专利CN201510844742.7涉及一种低品位高铁锰矿还原焙烧工艺，提出直接将低品位高铁锰矿作为矿源，利用大型回转窑还原成作为制备硫酸锰、电解二氧化锰、电解锰的原料，并通过浸出滤渣磁选，回收所含的铁，该专利能够实现锰、铁资源的综合利用，但采用回转窑常规煅烧设备，处理能力低，还原效果差，且需要配烟煤流程工艺复杂；专利201410038273.5涉及一种强化高铁锰矿石铁锰分离的添加剂和方法，提出将破碎、研磨至一定粒度的高铁锰矿与本专利技术所述的添加剂混匀后，依次经造块，干燥，还原焙烧，焙烧产品再经冷却后破碎、磨矿、磁选分离，得金属铁粉和富含MnO的非磁性物，该专利能在一定程度实现锰铁矿物分离，但需要采用高温1000℃以上长时间的还原，将铁矿物还原为金属铁，存在能耗高，还原产品铁锰分离困难等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法，通过将含锰铁矿破碎磁选，再经氧化还原焙烧后磁选，简化流程的同时，提高锰铁的分离效果。本专利技术的方法按以下步骤进行：1、将含铁锰矿破碎至粒度2～20mm，然后磨矿至粒度-0.074mm的部分占总重量的50％以上，或者粒度-0.038mm的部分占总重量90％以上，制成粉矿；2、将粉矿进行一段弱磁选，磁场强度1000～2000Oe，获得一段弱磁选精矿和一段弱磁选尾矿；3、将一段弱磁选尾矿置于焙烧炉中，通入煤气和空气，使一段弱磁选尾矿处于悬浮状态，对一段弱磁选尾矿进行氧化焙烧，焙烧温度800～1000℃，焙烧时间5～20min，使水分及其他挥发分挥发，并使铁氧化为Fe2O3，获得氧化粉矿；其中煤气和空气的流量均为每吨一段弱磁选尾矿通入5～25m3/h；4、采用还原焙烧炉，还原焙烧炉的外壳内设有上隔板、布风板和下隔板；上隔板垂直放置，其顶边和两个侧边与外壳连接在一起；布风板位于上隔板下方且水平放置；下隔板的顶边与布风板连接在一起，其底边和两个侧边与外壳连接在一起；并且上隔板与下隔板位于同一个垂面上；上隔板的底边和布风板之间的间隙作为物料通道；上隔板将还原焙烧炉上部分隔为进料室和出料室，进料室和出料室通过物料通道连通，进料室顶端设有进料口，出料室上部设有出料口；下隔板和布风板将还原焙烧炉下部分隔为氮气室和还原气室，氮气室与进料室上下相对，还原气室与出料室上下相对；将氧化粉矿放入还原焙烧炉中，在还原器的进料室下降，并进入还原器的出料室，通入氮气和还原气，氧化粉矿在还原气的作用下处于悬浮状态，在还原室对氧化矿粉进行还原焙烧，焙烧温度为500～750℃，焙烧时间为3～10min，获得焙烧矿；其中还原气为CO、H2或煤制气，还原气的流量按每吨氧化矿粉通入的CO和H2的总量为1～15m3/h；氮气和还原气的比例为1:1～5:1；5、将焙烧矿进行二段弱磁选，磁场强度1000～2000Oe，获得二段弱磁选精矿和二段弱磁选尾矿；6、将一段弱磁选精矿和二段弱磁选精矿合并作为铁精矿成品；将二段磁选尾矿作为锰矿。上述的铁精矿成品铁品位TFe为50～67％；所述的锰矿中MnO2的重量百分比为40～60％，Fe2O3的重量百分比≤5％。上述的含铁锰矿铁品位TFe为18～25％，按重量百分比含Mn19～22％，SiO232～36％。上述方法中，二段弱磁选精矿的主要成分为磁铁矿和γ-Fe2O3。与现有含铁锰矿综合利用方法相比，本专利技术的特点和优势为：相比常规磁选、浮选工艺能有效处理含有不同类型铁矿物的含铁锰矿，铁矿物为针铁矿，赤铁矿，褐铁矿，菱铁矿，黄铁矿等时均能实现铁、铝的有效分离；采用气体对含铁锰矿进行焙烧，相比常规焙烧手段产热传质效率高，对锰矿中细粒浸染的铁矿物还原充分；采用预氧化-再还原的焙烧方法，氧化与还原过程的有机结合能够获得性质更均一产品。本专利技术工艺流程简单，设备处理量大，产品性质易控制，工业化应用节能环保，且易实现大型化。附图说明图1为本专利技术的含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法流程示意图；图2为图1中的氧化焙烧部分的流程示意图；图3为本专利技术采用的还原焙烧炉结构示意图；图中，1、外壳，2、上隔板，3、布风板、4、下隔板，5、进料口，6、出料口，7、氮气进口，8、还原气进口。具体实施方式本专利技术实施例中采用的含铁锰矿的粒度5～200mm。本专利技术实施例中采用的弱磁选设备为湿式弱磁选机。本专利技术实施例中采用的煤制气按体积百分比含H2≥35％；CO≥15％；O2≤0.5％。本专利技术实施例中采用的煤气为市购工业煤气。实施例1流程如图1所示；将含铁锰矿破碎至粒度2～20mm，然后磨矿至粒度-0.074mm的部分占总重量的50％，制成粉矿；将粉矿进行一段弱磁选，磁场强度2000Oe，获得一段弱磁选精矿和一段弱磁选尾矿；将一段弱磁选尾矿置于焙烧炉中，通入煤气和空气，使一段弱磁选尾矿处于悬浮状态，对一段弱磁选尾矿进行氧化焙烧，焙烧温度800℃，焙烧时间20min，使水分及其他挥发分挥发，并使铁氧化为Fe2O3，获得氧化粉矿；其中煤气和空气的流量均为每吨一段弱磁选尾矿通入13m3/h；氧化焙烧流程如图2所示；采用还原焙烧炉，结构如图3所示，还原焙烧炉的外壳1内设有上隔板2、布风板3和下隔板4；上隔板2垂直放置，其顶边和两个侧边与外壳1连接在一起；布风板3位于上隔板2下方且水平放置；下隔板4的顶边与布风板3连接在一起，其底边和两个侧边与外壳1连接在一起；并且上隔板2与下隔板4位于同一个垂面上；上隔板2的底边和布风板3之间的间隙作为物料通道；上隔板2将还原焙烧炉1上部分隔为进料室和出料室，进料室和出料室通过物料通道连通，进料室顶端设有进料口，出料室上部设有出料口；下隔板4和布风板3将还原焙烧炉1下部分隔为氮气室和还原气室，氮气室与进料室上下相对，还原气室与出料室上下相对；将氧化粉矿放入还原焙烧炉中，在还原器的进料室下降，并进入还原器的出料室，通入氮气和还原气，氧化粉矿在还原气的作用下处于悬浮状态，在还原室对氧化矿粉进行还原焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为3min，获得焙烧矿；其中还原气为CO，还原气的流量按每吨氧化矿粉通入的CO为15m3/h；氮气和还原气的比例为1:1；将焙烧矿进行二段弱磁选，磁场强度2000Oe，获得二段弱磁选精矿和二段弱磁选尾矿；将一段弱磁选精矿和二段弱磁选精矿合并作为铁精矿成品；将二段磁选尾矿作为锰矿；所述的铁精矿成品铁品位TFe为50％；所述的锰矿中MnO2的重量百分比为60％，Fe2O3的重量百分比5％；含铁锰矿铁品位TFe为18％，按重量百分比含Mn22％，SiO236％；其中二段弱磁选精矿的主要成分为磁铁矿和γ-Fe2O3。实施例2方法同实施例1，不同点在于：(1)将含铁锰矿破碎至粒度2～20mm，然后磨矿至粒度-0.074mm的部分占总重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将含铁锰矿破碎至粒度2～20mm，然后磨矿至粒度‑0.074mm的部分占总重量的50％以上，或者粒度‑0.038mm的部分占总重量90％以上，制成粉矿；(2)将粉矿进行一段弱磁选，磁场强度1000～2000Oe，获得一段弱磁选精矿和一段弱磁选尾矿；(3)将一段弱磁选尾矿置于焙烧炉中，通入煤气和空气，使一段弱磁选尾矿处于悬浮状态，对一段弱磁选尾矿进行氧化焙烧，焙烧温度800～1000℃，焙烧时间5～20min，使水分及其他挥发分挥发，并使铁氧化为Fe2O3，获得氧化粉矿；其中煤气和空气的流量均为每吨一段弱磁选尾矿通入5～25m

【技术特征摘要】
1.一种含铁锰矿的悬浮焙烧锰铁分离处理方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将含铁锰矿破碎至粒度2～20mm，然后磨矿至粒度-0.074mm的部分占总重量的50％以上，或者粒度-0.038mm的部分占总重量90％以上，制成粉矿；(2)将粉矿进行一段弱磁选，磁场强度1000～2000Oe，获得一段弱磁选精矿和一段弱磁选尾矿；(3)将一段弱磁选尾矿置于焙烧炉中，通入煤气和空气，使一段弱磁选尾矿处于悬浮状态，对一段弱磁选尾矿进行氧化焙烧，焙烧温度800～1000℃，焙烧时间5～20min，使水分及其他挥发分挥发，并使铁氧化为Fe2O3，获得氧化粉矿；其中煤气和空气的流量均为每吨一段弱磁选尾矿通入5～25m3/h；(4)采用还原焙烧炉，还原焙烧炉的外壳内设有上隔板、布风板和下隔板；上隔板垂直放置，其顶边和两个侧边与外壳连接在一起；布风板位于上隔板下方且水平放置；下隔板的顶边与布风板连接在一起，其底边和两个侧边与外壳连接在一起；并且上隔板与下隔板位于同一个垂面上；上隔板的底边和布风板之间的间隙作为物料通道；上隔板将还原焙烧炉上部分隔为进料室和出料室，进料室和出料室通过物料通道连通，进料室顶端设有进料口，出料室上部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩跃新，袁帅，李艳军，高鹏，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21