專利名稱：一種高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從含高磷、高硫的菱鐵礦資源中回收利用鐵資源的方法，屬于選礦冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
菱鐵礦是一種傳統(tǒng)的鐵礦資源，但由于自身含鐵品位低，性質(zhì)獨特，這種鐵礦資源沒有得到普遍應(yīng)用。目前，一些礦物組成相對簡單，有害雜質(zhì)含量較低的菱鐵礦資源開始得以利用，而大部分含高磷硫的菱鐵礦資源基本上屬于呆滯難選礦產(chǎn)資源。有關(guān)高磷硫菱鐵礦資源的回收利用一直是選礦領(lǐng)域沒有根本解決的技術(shù)難題，也是研究的熱點問題。高磷硫菱鐵礦主要賦存于沉積型和部分接觸交代熱液型鐵礦床中，其中有害元素磷主要以磷灰石的形式存在，有害元素硫主要以硫化礦的形式存在。目前，國內(nèi)外對高磷硫菱鐵礦進行了不少的研究，但生產(chǎn)實例少見。高磷硫菱鐵礦開發(fā)利用技術(shù)主要涉及以下幾點1)有害雜質(zhì)磷、硫的有效脫除；2)以菱鐵礦為主的弱磁性鐵礦物向磁性鐵的充分轉(zhuǎn)化； 3)磁性鐵礦物的有效回收。高磷硫菱鐵礦經(jīng)焙燒處理后，可得到含磁性鐵的焙燒礦石，其中的磁性鐵可作為煉鐵的原料。但其前提條件是首先要實現(xiàn)菱鐵礦向磁性鐵的充分轉(zhuǎn)化，進而實現(xiàn)磁性鐵與含磷硫渣的高效分離。申請?zhí)枮?00610031735.6的“一種菱鐵礦、褐鐵礦、及菱褐鐵礦共生礦等弱磁性鐵礦的選礦方法”所公開的工藝流程包括焙燒階段、磁選階段和反浮選階段。該工藝實現(xiàn)了密封條件下的煤基回轉(zhuǎn)窯全粒級菱鐵礦磁化焙燒規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，但該方法的缺點是工藝復(fù)雜、控制難度大、選礦成本高。同時該工藝也難以實現(xiàn)高磷硫菱鐵礦中磷硫的有效脫除。申請?zhí)枮?0061002^5. 4的“利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝”
及200610069619. 3的“一種褐鐵礦和菱鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法及還原焙燒爐”這兩種工藝雖能獲得高品位的鐵精礦，但由于是在還原氣氛下進行磁化焙燒將無法實現(xiàn)高硫菱鐵礦中硫的有效脫除。申請?zhí)枮?0101027M35. 3的“菱鐵礦的開發(fā)利用方法”在強氧化氣氛下促使硫以氣體的形式排到空氣中而實現(xiàn)硫的脫除并獲的高品位鐵精礦，但該工藝存在環(huán)境污染嚴重的問題。目前，國內(nèi)主要采用磁化焙燒-磁選的方法處理礦物組分相對簡單，有害雜質(zhì)含量較低的菱鐵礦，若采用這些工藝處理含高磷、高硫的菱鐵礦時，其產(chǎn)品質(zhì)量難達到生產(chǎn)的要求，不能充分利用此類礦產(chǎn)資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為開發(fā)利用高磷硫菱鐵礦資源，提高菱鐵礦精礦的鐵品位和回收率，降低精礦中磷，硫的含量，提供一種高磷硫菱礦資源回收利用的方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
31、將原礦磨至-45 μ m (小于45 μ m)粒級，且-45 μ m粒度的礦重量百分含量大于90% ； 控制磨礦細度，通過細磨礦達到礦物的單體解離，為磷硫的脫除創(chuàng)造良好的條件，但過磨將不僅增加選礦成本，同時會降低浮選指標(biāo)，因此優(yōu)選的磨礦細度為-45 μ m粒級的重量百分含量大于90%。2、調(diào)節(jié)步驟1所得的礦漿pH值至7 9，按1噸原礦量計算，加入50 100克的黃藥類捕收劑，50 100克的起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫。3、調(diào)節(jié)步驟2中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至9 11，按1噸原礦量計算，加入 100 200克的脂肪酸類捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入100 200克的淀粉，20 50克的脂肪酸類捕收劑，進行反浮選掃選脫磷， 收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入200 500克的淀粉，20 50克的脂肪酸類捕收劑， 進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入200 500克的淀粉，100 300克的脂肪酸類捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2底流過濾得濾渣和濾液，濾液循環(huán)使用。4、在第3步驟脫磷反浮選的濾渣中添加1 5%的碳酸鈉，5% 10%的煤粉，在 900 1100°C溫度下焙燒90min 150min，得還原焙燒礦；添加適量的碳酸鈉以強化菱鐵礦向磁性鐵礦物的轉(zhuǎn)化，從而為磁絮凝分選創(chuàng)造良好的條件，不添加或添加過量的碳酸鈉都不利于菱鐵礦的還原。5、將第4步驟的還原焙燒礦磨至-45 μ m粒級的重量百分含量大于85%，經(jīng)常規(guī)使用的磁絮凝分選法，得鐵精礦。此步驟中控制還原焙燒礦的磨礦細度，通過磨礦達到鐵礦物與含磷礦物的解離，從而為磁絮凝分選提鐵及深度脫磷創(chuàng)造良好的條件，還原焙燒礦中磁性鐵與渣的分離在磁絮凝分選柱中完成，通過磁絮凝強化分選才能有效的實現(xiàn)細粒級及微細粒級磁性礦物的回收。本發(fā)明中所述高磷硫菱鐵原礦中含磷礦物為磷灰石或膠磷礦，硫礦物為黃鐵礦或磁黃鐵礦。本發(fā)明中所述黃藥類捕收劑為丁基黃藥、異戊基黃藥、異丙基黃藥中一種。本發(fā)明中起泡劑為松醇油、730號起泡劑、2號油、市售酚類起泡劑中一種。本發(fā)明中所述脂肪酸類捕收劑為油酸、氧化石蠟皂、塔爾油中一種。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果
1、采用了本發(fā)明的選礦方法，在低藥劑耗量下實現(xiàn)了磷硫的大部分脫除，降低了還原焙燒礦磁選脫磷硫的難度，該脫磷硫技術(shù)對我國類似鐵礦石的降雜具有一定的指導(dǎo)意義。2、還原焙燒過程中通過添加低量的碳酸鈉強化菱鐵礦向磁性鐵的轉(zhuǎn)化，為磁選獲得高回收率提供了保障。3、通過細磨還原礦-磁絮凝分選，不僅能提高精礦鐵品位，同時有效地強化了細粒級及微細粒磁性礦物的回收并實現(xiàn)了焙燒礦磷硫的深度脫除。4、該發(fā)明能獲得鐵品位65%以上的鐵精礦，鐵回收率在65%以上，雜質(zhì)磷硫的含量也符合國家標(biāo)準(zhǔn)，使目前呆滯難選的高磷硫菱鐵礦資源得以開發(fā)利用，以緩解目前國內(nèi)鐵礦資源供需緊張的局面。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述，但本發(fā)明保護范圍不局限于所述內(nèi)容。實施例1 本高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，具體內(nèi)容如下
本實施例中原礦為鐵品位30. 76%，含磷1. 05%，含硫1. 38%的菱鐵礦礦石，磷以膠磷礦的形式存在，硫以黃鐵礦的形式存在，具體操作如下
1、將1噸原礦磨至-45μ m粒級的礦重量百分含量占9 ；
2、調(diào)節(jié)步驟1所得的磨礦礦漿pH值至7.5，加入100克的丁基黃藥，60克的松醇油起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫；
3、調(diào)節(jié)步驟2中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至10，加入150克/噸原礦的油酸捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入200克的淀粉，50克的油酸捕收劑，進行反浮選掃選脫磷，收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入500克的淀粉，50克的油酸捕收劑，進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入400克的淀粉，200克/噸原礦的油酸捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2的底流過濾得到濾渣和濾液，濾液可循環(huán)使用；
4、在步驟3脫磷反浮選的濾渣中添加5%的碳酸鈉，6%的煤粉，在1000°C溫度下焙燒 120min，得還原焙燒礦；
5、將還原焙燒礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量為87%，經(jīng)一次磁絮凝分選，得鐵精礦。鐵精礦的技術(shù)指標(biāo)為鐵品位68. 45%，含磷0. 13%，含硫0. 28%,鐵回收率68%。實施例2 本高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，具體內(nèi)容如下
本實施例中原礦為鐵品位28. 65%，含磷0. 95 %，含硫1. 30%的菱鐵礦礦石，磷以磷灰石的形式存在，硫以黃鐵礦的形式存在，具體操作如下
1、將1噸原礦磨至-45μ m粒級的礦重量百分含量占94% ；
2、調(diào)節(jié)步驟1所得的磨礦礦漿pH值至8，加入100克的異戊基黃藥，50克的商業(yè)代號為730的起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫；
3、調(diào)節(jié)步驟2中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至9，加入100克的氧化石蠟皂捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入150克的淀粉，50 克氧化石蠟皂捕收劑，進行反浮選掃選脫磷，收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入400克的淀粉，50克的氧化石蠟皂捕收劑，進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入400克的淀粉，200克的氧化石蠟皂捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2的底流過濾得到濾渣和濾液，濾液可循環(huán)使用；
4、在步驟3脫磷反浮選的濾渣中添加4%的碳酸鈉，10%的煤粉，在900°C溫度下保溫 150min,得還原焙燒礦；
5、將還原焙燒礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量為89%，經(jīng)一次磁絮凝分選，得鐵精礦。鐵精礦的技術(shù)指標(biāo)為鐵品位69. 45%，含磷0. 11%，含硫0.四％，鐵回收率67%。實施例3 本高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，具體內(nèi)容如下
本實施例中原礦為鐵品位31. 16%，含磷1. 08%，含硫1. 25%的菱鐵礦礦石，磷以膠磷礦的形式存在，硫以磁黃鐵礦和黃鐵礦的形式存在，具體操作如下
1、將1噸原礦磨至-45μ m粒級的礦重量百分含量占95% ；
2、調(diào)節(jié)步驟1所得的磨礦礦漿pH值至9，加入80克的異丙基黃藥，50克的2號油起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫；
3、調(diào)節(jié)步驟2中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至11，加入150克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入200克/噸原礦的淀粉，40克的塔爾油捕收劑，進行反浮選掃選脫磷，收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入400克的淀粉，40克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入500克/噸原礦的淀粉，300克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2的底流過濾得到濾渣和濾液，濾液可循環(huán)使用；
4、在步驟3脫磷反浮選的濾渣中添加5%的碳酸鈉，10%的煤粉，在1100°C溫度下保溫 120min,得還原焙燒礦；
5、將還原焙燒礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量為86%，經(jīng)一次磁絮凝分選，得鐵精礦。鐵精礦的技術(shù)指標(biāo)鐵品位70. 45%，含磷0. 15%，含硫0. 29%,鐵回收率68%。 實施例4 本高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，具體內(nèi)容如下
本實施例中原礦含鐵品位29. 16%，含磷1. 02%，含硫1. 27%的菱鐵礦礦石，磷以膠磷礦的形式存在，硫以磁黃鐵礦和黃鐵礦的形式存在，具體操作如下
1、將1噸原礦磨至-45μ m粒級的礦重量百分含量占9 ；
2、調(diào)節(jié)步驟1所得的磨礦礦漿pH值至7，加入50克/噸原礦的異丙基黃藥，100克/ 噸原礦的市售酚類起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫；
3、調(diào)節(jié)步驟2中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至9，加入200克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入100克/噸原礦的淀粉，20克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行反浮選掃選脫磷，收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入200克/噸原礦的淀粉，20克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入200克/噸原礦的淀粉， 100克/噸原礦的塔爾油捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2的底流過濾得到濾渣和濾液，濾液可循環(huán)使用；
4、在步驟3脫磷反浮選的濾渣中添加m的碳酸鈉，5%的煤粉，在1100°C溫度下保溫 90min，得還原焙燒礦；
5、將還原焙燒礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量為88%，經(jīng)一次磁絮凝分選，得鐵精礦。鐵精礦的技術(shù)指標(biāo)為鐵品位69. 95%，含磷0. 12%，含硫0. 24%,鐵回收率66%。
權(quán)利要求
1.一種高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，其特征是按以下步驟完成(1)將高磷硫菱鐵原礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量大于90% ；(2)調(diào)節(jié)步驟(1)所得的磨礦礦漿pH值至7 9，加入50 100克/噸原礦的黃藥類捕收劑，50 100克/噸原礦的起泡劑，進行反浮選脫硫，收集含硫泡沫；(3)調(diào)節(jié)步驟(2)中反浮選脫硫的底流礦漿pH值至9 11，加入100 200克/噸原礦的脂肪酸類捕收劑，進行反浮選粗選脫磷，收集含磷泡沫1 ；在反浮選粗選脫磷底流礦漿中加入100 200克/噸原礦的淀粉，20 50克/噸原礦的脂肪酸類捕收劑，進行反浮選掃選脫磷，收集含磷泡沫2，在含磷泡沫1中加入200 500克/噸原礦的淀粉，20 50克 /噸原礦的脂肪酸類捕收劑，進行精選1脫磷，回收其中的鐵礦物，收集含磷泡沫3，將含磷泡沫2和3混合并加入200 500克/噸原礦的淀粉，100 300克/噸原礦的脂肪酸類捕收劑，進行精選2脫磷，回收其中的鐵礦物，將掃選，精選1及精選2底流過濾得到濾渣和濾液，濾液循環(huán)使用；(4)在步驟(3)的濾渣中添加m 5%的碳酸鈉，5% 10%的煤粉，在900 1100°C溫度下保溫90min 150min，得還原焙燒礦；(5)將還原焙燒礦磨至-45μ m粒級的重量百分含量大于85%，經(jīng)磁絮凝分選，得鐵精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，其特征是高磷硫菱鐵原礦中含有的磷礦物為磷灰石或膠磷礦，硫礦物為黃鐵礦或磁黃鐵礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，其特征是黃藥類捕收劑為丁基黃藥、異戊基黃藥、異丙基黃藥中一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，其特征是起泡劑為松醇油、730號起泡劑、2號油、酚類起泡劑中一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，其特征是脂肪酸類捕收劑為油酸、氧化石蠟皂、塔爾油中一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高磷硫菱鐵礦資源回收利用的方法，包括細磨原礦，異步反浮選脫磷硫，得低磷硫的粗精礦，將粗精礦在焙燒爐中添加碳酸鈉還原焙燒，得還原焙燒礦，通過磨細還原焙燒礦進行磁絮凝強化分選，通過該工藝不僅能提高精礦鐵品位，同時有效地強化了細粒級及微細粒磁性礦物的回收并實現(xiàn)了焙燒礦磷硫的深度脫除，顯著提高了目前大量呆滯難選的高磷硫菱鐵礦資源的回收利用率，最終能獲得鐵品位大于65%，鐵回收率大于65%，磷含量小于0.20%，硫含量小于0.3%的鐵精礦。
文檔編號B03B7/00GK102513203SQ201110410859
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者丁躍華, 劉殿文, 張文彬, 文書明, 柏少軍, 章曉林 申請人:昆明理工大學(xué)