一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺制造技术

本发明专利技术公布了一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，首先将含硫铁渣在800～1000℃条件下焙烧，得到低硫焙烧矿，然后在加入含碳类还原剂，在600～800℃条件下焙烧，最后在进行磨矿和磁选后得到高品位铁精矿。本发明专利技术通过分段焙烧的新型工艺，第一次煅烧完成硫和结晶水的挥发，第二次煅烧完成弱磁性铁矿物的磁化和部分硫的挥发，两段焙烧后的产物经过磨矿磁选后可回收其中的铁，同时能够降低其中硫的含量，从而达到提铁降硫，实现含硫铁渣资源利用的目的，同时制备得到了高品位的铁精矿。同时制备得到了高品位的铁精矿。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺


[0001]本专利技术属于含硫铁渣资源化利用
，尤其涉及一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺。

技术介绍

[0002]随着我国钢铁行业的高速发展，对铁资源的需要也日益增长，铁矿石长期供给不足，对外依存度超过80％，因此含硫铁渣具有了开发利用的价值，除此之外，含硫铁渣如果不加以利用长期堆存会对土壤和水体造成污染，安全环保问题突出。
[0003]目前从含硫铁渣中回收铁的工艺基本都不成熟，主要有磁化焙烧、直接还原法等选矿方法。含硫铁渣直接磁化焙烧法能够将含硫铁渣中的弱磁性铁氧化物还原为强磁性的铁矿物，然后通过磨矿磁选的方法富集磁性铁，但是这种方法无法解决铁精矿产品中仍含有较高硫含量的问题。直接还原法是添加还原剂将含硫铁渣中的铁氧化物直接还原为金属铁，为了降低金属铁中的硫含量通常要在直接还原的过程中加入大量的添加剂，较高的还原温度和添加剂的使用也难得到高品质的还原铁粉，因此也没有在工业应用。
[0004]以上这些方法在处理含硫铁渣时都存在一定的弊端，尤其是针对硫含量较高且铁品位低的含硫酸渣，得到精矿往往铁含量低且杂质含量高，无法直接用于炼铁炼钢。因此，大量的含硫铁渣没有得到利用，只能堆存造成了巨大的资源浪费和环保问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中含硫铁渣处理后硫和其他杂志含量高、铁含量低的技术问题，本专利技术提供一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案如下：
[0007]本专利技术第一方面提供一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，包括如下步骤：
[0008]S1、将红土镍矿硫酸加压浸出体提镍后产生的含硫铁渣在800～1000℃条件下焙烧，得到低硫焙烧矿。
[0009]S2、在步骤S1的低硫焙烧矿中加入含碳类还原剂，混合均匀后在600～800℃条件下焙烧，冷却后得到还原后焙烧样。
[0010]S3、对步骤S2得到的还原后焙烧样进行磨矿和磁选后得到高品位铁精矿。
[0011]所述含硫铁渣为红土镍矿硫酸加压浸出体提镍后产生的含硫铁渣，将含硫铁渣采用分段焙烧的新型工艺，首先将含硫铁渣高温条件下焙烧，使得含硫铁渣中的硫酸盐和含硫矿物分解，原本赋存在硫酸盐中的硫元素进入二氧化硫中挥发出去，属于分解反应，同时首次煅烧还能使结晶水挥发；具体设置为800～1000℃，低于此温度，硫酸盐中的硫不能分解得到二氧化硫；然后在低硫焙烧矿中加入还原剂，继续在低温条件下焙烧，还原剂将其中的非磁性铁氧化物还原为强磁性的铁氧化物，而且低硫焙烧矿中的一部分硫也能在焙烧的过程中生产挥发性的羰基硫，进一步降低焙烧矿中的硫含量，最后进行磨矿磁选，得到高品位精铁矿。在600～800℃的温度下焙烧，若高于此温度，会使含硫铁渣中的铁矿物与脉石矿
物烧结到一起不利于后续磨矿。
[0012]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，所述含硫铁渣中硫含量0.5％～10.0％，铁品位30％～60％。
[0013]本专利技术中含硫铁渣是指红土镍矿硫酸加压浸出体提镍后产生的含硫铁渣，具有粒度极细、铁矿物磁性弱以及铁/钙/硫/硅交杂产生的矿物特性，其中硫含量0.5％～10.0％，铁品位30％～60％，本专利技术中的铁品位是指铁元素的质量分数。
[0014]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S1中的焙烧时间为30～80min。
[0015]由于本专利技术中的硫铁渣中铁/钙/硫/硅交杂，因此将焙烧时间控制在30～80min，焙烧时间不足会导致含硫铁渣中的硫挥发不充分，影响铁精矿的质量；焙烧时间过长则会导致铁/钙/硫矿物直接形成玻璃体，罩盖铁矿物导致后续无法还原，因此对焙烧温度和焙烧时间的适宜区间要求更为严格。
[0016]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S2中，所述含碳类还原剂的质量为含硫铁渣质量的10～30％。
[0017]在本专利技术中，还原剂用量过低还原不充分，不能有效的回收铁，还原剂过多会将低硫焙烧矿中的硫还原，还原后的硫会进入铁相，降低铁精矿的品质。
[0018]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S2中的焙烧时间为40～90min，还原时间低于此范围不能将低磁性的铁矿物转化为强磁的铁矿物，后续无法回收利用，焙烧时间高于此范围则会将铁矿物与脉石矿物烧结到一起不利于后续磨矿。
[0019]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，所述含碳类还原剂选自煤、焦炭、生物质炭、甲烷、一氧化碳、液化石油气、高炉煤、焦炉煤气中的一种或多种。
[0020]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S2中，冷却方式包括密封自然冷却、入水注淬冷却、湿煤堆封闭冷却中的一种。
[0021]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S3中，磨矿包括干磨或湿磨中的一种，所述湿磨浓度50％～60％，磨矿细度为
‑
0.075mm占比95％以上。
[0022]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，步骤S3中磁选的磁场强度为1000～3000GS。
[0023]作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的制备工艺中，所述高品位铁精矿中铁品位大于60％，硫含量低于0.3％。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025](1)含硫铁渣难以资源化利用的主要原因是因为其中铁矿物化学生成，磁性弱、粒度极细，硫赋存形式多样、含量高，与铁的关系复杂，硫元素主要以硫酸盐的形成存在，因此，常规的选矿方法难以高效脱硫和高效回收得到高品位铁精矿和回收率。本专利技术通过分段焙烧的新型工艺，第一次煅烧完成硫和结晶水的挥发，第二次煅烧完成弱磁性铁矿物的磁化和部分硫的挥发，两段焙烧后的产物经过磨矿磁选后可回收其中的铁，同时能够降低其中硫的含量，从而达到提铁降硫，实现含硫铁渣资源利用的目的，同时制备得到了高品位的铁精矿。
[0026](2)现有处理含硫铁渣的工艺主要依靠添加脱硫药剂实现的，当含硫铁渣中硫含量较高时脱硫剂用量大，会导致生产成本提高，且脱硫效果较差，还在后续的分选中产生较
多的尾渣。本专利技术不使用脱硫剂即可实现高效脱硫，即使含硫铁渣中硫含量较高也可实现，不会产生因添加脱硫剂而带来的后续影响。
[0027](3)本专利技术不仅能够降低硫含量还能保证铁的回收率，得到含铁大于60％，含硫低于0.3％，铁回收率可达到90％以上的磁性铁产品，可以作为高品质铁精矿使用，能够实现更高的经济效益。
[0028](4)现有技术中有利用硫铁矿渣焙烧制备高品质铁精矿，制备方法为在高温下焙烧，然后在加入还原剂制备得到铁精矿，于本专利技术的不同之处在于，现有技术中的硫铁矿渣为利用硫铁矿生产硫酸后得到的副产物，硫元素以FeS2的形式存在，硫与铁以简单硫化物的形式结合，容易进行铁硫分离，FeS2在氧气中燃烧，生成二氧化硫，是发生氧化反应。本专利技术中的含硫铁渣是红土镍矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将红土镍矿硫酸加压浸出体提镍后产生的含硫铁渣在800～1000℃条件下焙烧，得到低硫焙烧矿；S2、在步骤S1的低硫焙烧矿中加入含碳类还原剂，混合均匀后在600～800℃条件下焙烧，冷却后得到还原后焙烧样；S3、对步骤S2得到的还原后焙烧样进行磨矿和磁选后得到高品位铁精矿。2.根据权利要求1所述的含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，其特征在于，步骤S1中，所述含硫铁渣中硫含量0.5％～10.0％，铁品位30％～60％。3.根据权利要求1所述的含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，其特征在于，步骤S1中的焙烧时间为30～80min。4.根据权利要求1所述的含硫铁渣制备高品位铁精矿的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述含碳类还原剂的质量为含硫铁渣质量的10～30％，步骤S2中的焙烧时间为40～90min。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗良飞，钟志刚，李宗蔚，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：