一种铌铁粗精矿氢基矿相转化-铌铁分离提质的方法技术

一种铌铁粗精矿氢基矿相转化

【技术实现步骤摘要】
一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法


[0001]本专利技术属于矿物加工及选冶领域，具体涉及一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法
。

技术介绍

[0002]铌是一种战略性重要的金属资源，在航空航天
、
国防军工
、
资源能源
、
特殊材料以及农业领域得到了广泛的应用
。
与此同时，我国拥有丰富的铌矿储量，位居全球第二，仅次于巴西
。
其中，内蒙古白云鄂博地区是一个铌矿储量极为丰富的地区，该地区铌资源储量约达
660
万吨，约占全国铌储量的
90
％以上
。
[0003]尽管白云鄂博地区铌资源储量较为丰富，但由于其矿石组成复杂
、
铌品位较低
、
分散度高，且矿石之间可选性差异较低，因此难以通过选矿手段获取高品位铌精矿，这也导致后续冶炼成本增加
。
此外，鉴于白云鄂博地区矿石的特殊性质，在回收铌资源的同时也必须兼顾其他伴生多金属资源的回收，当前白云鄂博地区回收铌资源的主要手段为利用浮选法从稀土
、
萤石浮选尾矿中富集铌精矿，但工艺流程较为复杂，且浮选铌精矿品位较低，难以满足制备高品质铌合金材料的需求
。
因此，为实现白云鄂博地区铌资源的合理利用
、
提高铌精矿产品质量
、
提升铌冶炼原料品质，开发一种新的铌精矿分离提质工艺至关重要
。

技术实现思路

[0004]基于上述情况，本专利技术旨在提供一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，在提高铌精矿品位的同时增加铁精矿的回收率，以期实现资源综合回收利用
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，包括如下步骤：
[0007](1)
氢基矿相转化：原矿在流态化氢基矿相转化装置中完成矿相转化
。
氢基矿相转化过程分别由预热氧化分解
、
还原转化及冷却三阶段组成：其中预热氧化分解阶段温度为
350
～
1100℃
，物料停留时间为1～
30min
，还原转化阶段温度为
400
～
800℃
，物料停留时间为
20
～
90min
，转化完成后物料冷却至
200℃
以下；
[0008](2)
磨矿：对步骤
(1)
所得氢基矿相转化产物进行磨矿，以使铌铁组分实现充分单体解离，得到磨矿产品；控制磨矿产品粒度范围为
‑
0.038mm
占
80wt
％～
95wt
％；
[0009](3)
弱磁选：对步骤
(2)
所得磨矿产品进行湿式弱磁选分离，控制磁选场强为
800Oe
～
3500Oe
，分别得到磁性产品以及非磁性产品，所述磁性产品为铁精矿，非磁性产品为铌精矿
。
[0010]所述原矿可以为白云鄂博选稀土尾矿浮选富集后的铌粗精矿
、
稀土萤石浮选尾矿中回收的富铌产品或其他含铌矿石中的一种或几种；其中，原矿中
TFe
品位为
40
～
60wt
％
、Nb2O5品位为1～
5wt
％；
[0011]所述步骤
(1)
中的冷却方式为换热器冷却
、
空气冷却或水淬冷却中的一种
。
[0012]进一步地，步骤
(1)
所述氢基矿相转化过程中，预热氧化分解阶段主要反应方程式
为：
[0013]Fe2O3·
nH2O
→
α
‑
Fe2O3+nH2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014]4FeCO3+O2→2α
‑
Fe2O3+4CO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015]4Fe3O4+O2→6α
‑
Fe2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0016]进一步地，步骤
(1)
所述氢基矿相转化过程中，还原转化阶段主要反应方程式为：
[0017]3Fe2O3+CO
→
2Fe3O4+CO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0018]3Fe2O3+H2→
2Fe3O4+H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0019]进一步地，步骤
(1)
所述氢基矿相转化过程中，冷却阶段主要反应方程式为：
[0020]4Fe3O4+O2→6γ
‑
Fe2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0021]所述步骤
(1)
中，氢基矿相转化过程中，原矿中的铌矿物不发生相变；其中，铌矿物为易解石
、
铌铁金红石
、
烧绿石
、
铌铁矿中的一种或几种
。
[0022]所述步骤
(1)
中，还原转化阶段需要通入气体；其中，气体中包含保护性气体和还原性气体；通入气体的流程为：首先通入保护性气体进行氢基矿相转化系统加热前的排空，然后用保护性气体稀释还原性气体，通入稀释后的还原性气体进行还原转化反应；
[0023]所述稀释过程中，稀释比例为保护性气体占比
20
～
30
％，还原性气体占比
70
～
80
％
。
[0024]所述保护性气体为氮气
、
氦气
、
氩气中的一种或者几种混合；
[0025]所述还原性气体为
H2、CO、
甲烷
、
天然气及煤制气中的一种或者几种混合，且
H2在混合还原性气体中的体积比不应低于
55
％
。
[0026]所述还原性气体优选为
H2。
[0027]所述步骤
(3)
中，铁精矿中铁的品位为
64wt
％～
70wt
％，铁的回收率为
50wt...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
1.
氢基矿相转化：原矿在流态化氢基矿相转化装置中完成矿相转化；其中，氢基矿相转化过程分别由预热氧化分解
、
还原转化及冷却三阶段组成；步骤
2.
磨矿：对步骤1所得氢基矿相转化产物进行磨矿；步骤
3.
弱磁选：对步骤2所得磨矿产品进行湿式弱磁选分离，分别得到磁性产品以及非磁性产品
。2.
根据权利要求1所述的一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，其特征在于，所述原矿为白云鄂博选稀土尾矿浮选富集后的铌粗精矿
、
稀土萤石浮选尾矿中回收的富铌产品或其他含铌矿石中的一种或几种组合；其中，原矿中
TFe
品位为
40
～
60
％
、Nb2O5品位为1～5％
。3.
根据权利要求1所述的一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤1中，氢基矿相转化过程中，铌矿物不发生相变；其中铌矿物为易解石
、
铌铁金红石
、
烧绿石
、
铌铁矿中的一种或几种
。4.
根据权利要求1所述的一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述步骤1中，预热氧化分解阶段温度为
350
～
1100℃
，物料停留时间为1～
30min
；还原转化阶段温度为
400
～
800℃
，物料停留时间为
20
～
90min
；转化完成后物料冷却至
200℃
以下；其中，冷却方式为换热器冷却
、
空气冷却或水淬冷却中的一种
。5.
根据权利要求1所述的一种铌铁粗精矿氢基矿相转化
‑
铌铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤1中，还原转化阶段需要通入气体；其中，气体中包含保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩跃新，陈宏超，宁继来，袁帅，高鹏，曾永杰，孙永升，李艳军，赵德贵，李文博，刘文丽，彭海平，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司白云选矿分公司，
类型：发明
国别省市：