高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法技术

本发明专利技术提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁‑酸浸除磷的方法，本发明专利技术采用高温氧化焙烧对流化态的物料进行处理，颗粒内生成大量的裂隙，一定程度上破坏了鲕状结构，增大孔隙率和比表面积，使其有利于还原和浸出，同时流化态具有极高的传质传热效率。同时，本发明专利技术对还原物料进行快速降温，致使矿物颗粒表面出现裂隙，进一步提高了孔隙率，有助于后续浸出，冷却后进行氧化，使还原后的人工磁铁矿Fe

【技术实现步骤摘要】
高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法
本专利技术属于矿物加工
，尤其涉及一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法。
技术介绍
众多难选铁矿中，高磷鲕状铁矿尤其是弱磁性的高磷鲕状赤铁矿是最难选的铁矿石之一。鲕状铁矿矿石多呈现鲕状、豆状和肾状；以铁矿(或石英等)为核心，由铁矿、石英、绿泥石相互逐层包裹而成鲕状颗粒，形成胶体化学沉积作用形成的鲕状构造；由于其自身特点，鲕状铁矿一直无法得到有效的开发利用。高磷鲕状铁矿中的胶磷矿和绿泥石是主要含磷矿物，嵌布粒度细，主要以鲕状或鲕粒的同心结构存在，磷含量一般为0.4％～1.1％，甚至更高，远不能满足炼铁对原料的需求。因此高磷鲕状铁矿的选矿难度极大，成本高，导致了高磷鲕状铁矿尚未得到有效的开发利用。高磷鲕状铁矿的结构决定了只有细磨至几十或几个微米以下，才能破坏鲕粒结构完成铁矿物的解离，才能得到有效利用，但破碎后的鲕状铁矿粒度细，回收困难。通过物理选矿法，(反)浮选法与选择性絮凝-(反)浮选法，浸出法(生物浸出、化学浸出)等选矿工艺均难以获得合格铁精矿。近年来，科研工作者利用火法焙烧工艺处理高磷鲕状铁矿获得了诸多进展。通过焙烧，将弱磁性赤铁矿转化为强磁性磁铁矿，扩大铁矿物与脉石的磁性差异，可有效的回收细粒的铁矿物，但该方法存在产品质量不均，能耗高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，本专利技术中的方法在节能降耗、绿色生产的同时，提高了提铁降磷的效果。本专利技术提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：A)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；B)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；C)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；所述冷却的降温速率为50～100℃/min；D)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。优选的，所述高磷鲕状铁矿石为高磷鲕状赤铁矿、高磷鲕状磁铁矿和高磷鲕状赤/磁铁矿中的一种或几种。优选的，粉碎后的高磷鲕状铁矿的粒径为-2mm，其中，-0.074mm的物料的质量分数为40～60％。优选的，所述步骤A)中氧化焙烧的温度为1000～1050℃；所述步骤A)中氧化焙烧的时间为30～90min。优选的，所述还原性气氛包括惰性气体和还原性气体，所述还原性气体在所述还原性气氛中的体积分数为20～40％；所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或几种；所述还原性气体为CO、H2和煤制气中的一种或几种。优选的，所述步骤B)中磁化焙烧的温度为520～550℃，所述步骤B)中磁化焙烧的时间为30～60min。优选的，所述步骤C)中氧化冷却至20～90℃。优选的，所述步骤D)中的磨矿-磁选具体步骤如下：将冷却后的焙烧产品磨矿至-0.038mm的物料的质量分数为40～70％，然后进行弱磁选，得到弱磁选铁精矿；所述弱磁场的磁场强度为1000～2000Oe。优选的，所述步骤D)中酸浸除磷的具体步骤如下：将弱磁选铁精矿在酸液中浸泡30～50min，过滤后洗涤、烘干，得到铁精矿；所述酸液的浓度0.2～0.6mol/L。优选的，所述步骤A)中高磷鲕状铁矿石中铁品位为40～60％，磷的质量分数为0.5～1.2％。本专利技术提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：A)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；B)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；C)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；所述冷却的降温速率为50～100℃/min；D)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。本专利技术采用高温氧化焙烧对流化态的物料进行处理，颗粒内生成大量的裂隙，一定程度上破坏了鲕状结构，增大孔隙率和比表面积，使其有利于还原和浸出，同时流化态具有极高的传质传热效率。同时，本专利技术对还原物料进行快速降温，致使矿物颗粒表面出现裂隙，进一步提高了孔隙率，有助于后续浸出，冷却后进行氧化，使还原后的人工磁铁矿Fe3O4氧化生成了矫顽力较低的强磁性矿物—γ-Fe2O3，可降低铁矿物的磁团聚现象，提高磁选产品的质量。实验结果表明，本专利技术中的方法制备得到的铁精矿的铁品位≥63.00％，铁回收率≥92.00％，P品位≤0.20％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术中高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法流程及原理图。具体实施方式本专利技术提供了一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：A)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；B)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；C)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；所述冷却的降温速率为50～100℃/min；D)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。本专利技术中的方法流程及各步骤原理详见图1，图1为本专利技术中高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法流程及原理图。本专利技术首先将高磷鲕状铁矿石进行粉碎，作为焙烧给矿。在本专利技术中，所述高磷鲕状铁矿石优选为高磷鲕状赤铁矿、高磷鲕状磁铁矿和高磷鲕状赤/磁铁矿等，其中，所述高磷鲕状赤/磁铁矿指的是矿石中既含有高磷鲕状赤铁矿同时也含有高磷鲕状磁铁矿；在本专利技术中，所述高磷鲕状铁矿石中铁品位优选为40～60％，更优选为45～55％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是55.61％、53.72％或41.46％；所述高磷鲕状铁矿石中磷的质量分数优选为0.5～1.2％，更优选为0.8～1.2％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是0.81％、0.98％或1.18％。在本专利技术中，所述粉碎为本领域技术人员常用的铁矿石粉碎技术，本专利技术在此不再对其进行进一步的限定，只需粉碎后的铁矿石的粒径能够满足本专利技术的氧化焙烧的需求即可。在本专利技术中，所述粉碎后的高磷鲕状铁矿石的粒径为-2mm，即粒径均在2mm以下，其中，粒径小于0.074mm即-0.074mm的物料的质量分数优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50％，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是45％、55％或60％。本专利技术将高磷鲕状铁矿石粉碎至上述粒径范围内，能够改善后续焙烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：/nA)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；/nB)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；/nC)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；/n所述冷却的降温速率为50～100℃/min；/nD)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。/n

【技术特征摘要】
1.高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：
A)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；
B)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；
C)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；
所述冷却的降温速率为50～100℃/min；
D)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。


2.根据权利要求1所述的高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，其特征在于，所述高磷鲕状铁矿石为高磷鲕状赤铁矿、高磷鲕状磁铁矿和高磷鲕状赤/磁铁矿中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，其特征在于，粉碎后的高磷鲕状铁矿的粒径为-2mm，其中，-0.074mm的物料的质量分数为40～60％。


4.根据权利要求1所述的高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，其特征在于，所述步骤A)中氧化焙烧的温度为1000～1050℃；所述步骤A)中氧化焙烧的时间为30～90min。


5.根据权利要求1所述的高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，其特征在于，所述还原性气氛包括惰性气体和还原性气体，所述还原性气体在所述还原性气氛中的体积分数为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄武胜，周丽楠，延黎，韩跃新，李艳军，哈贾特·侯赛因，
申请(专利权)人：中钢设备有限公司，东北大学，阿尔及利亚国家钢铁公司，
类型：发明
国别省市：北京;11