1.本發(fā)明涉及有色金屬濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種從銅渣浮選尾礦回收鐵的工藝。

背景技術(shù)：

2.目前，90％以上的企業(yè)采用火法工藝進(jìn)行銅冶煉，在銅火法冶煉過程會(huì)產(chǎn)出大量的銅渣(1噸銅約產(chǎn)3噸銅渣)，其中包括熔煉渣和吹煉渣，熔煉渣含銅約為3～6％，吹煉渣含銅約10～12％，閃速熔煉渣含銅約1％。針對(duì)渣含銅較高的問題，大多數(shù)銅冶煉企業(yè)采用浮選工藝回收銅，該工藝目前已比較成熟。銅渣浮選后會(huì)產(chǎn)生大量的浮選尾礦，尾礦中一般含有40～45％的鐵和少量的銅、鋅、砷、硫元素，其余為硅酸鹽礦物。尾礦銅含量一般為0.2～0.4％，在目前的技術(shù)水平下已無太多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前銅渣浮選尾礦主要作為水泥、混凝土等建筑材料的添加劑，一般按50～100元/噸的價(jià)格銷售給水泥企業(yè)。

3.由于浮選尾礦中含有大量的鐵，為此有人提出銅渣浮選尾礦回收鐵的工藝。如，專利cn104874485b公開了一種銅冶煉爐渣浮選尾礦回收鐵的工藝，包括銅冶煉爐渣浮選尾礦

→

弱磁選

→

反浮選

→

掃選

→

濃密

→

過濾；專利cn108178532a公開了一種銅渣浮選尾渣綜合利用的方法，通過將銅渣浮選尾渣破碎、細(xì)磨至粒徑為0.1～0.4mm后在磁選強(qiáng)度為200～250mt條件下進(jìn)行磁選分離得到磁選鐵精礦和磁選尾渣；將生石灰加入干燥處理的磁選尾渣中混合均勻，再置于溫度為900～1100℃條件下進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理3～5h得到水泥熟料。由于銅渣浮選尾礦中鐵的賦存狀態(tài)與自然界的鐵礦石不同，大多以極細(xì)粒的磁鐵礦形式，部分以鐵橄欖石的形式存在，且少量的銅、鋅、硫元素與磁鐵礦或鐵橄欖石夾雜共生，導(dǎo)致獲得的鐵精礦品位達(dá)不到60％，而且由于銅、鋅的含量較高導(dǎo)致精礦含雜超標(biāo)，不能作為鐵精礦進(jìn)行銷售，鐵精礦作為重介質(zhì)時(shí)其磁性鐵的純度也達(dá)不到重介質(zhì)國(guó)標(biāo)要求；專利cn108754170a公開了一種銅渣的全組分綜合利用方法，其通過將銅渣、氧化鈣、氧化鋁和碳按一定質(zhì)量比進(jìn)行配料、混合、破碎、研磨，再將混合料置入高溫還原爐進(jìn)行還原，渣鐵分離得到鐵水和爐渣。鐵水可送至煉鋼廠，爐渣通過成型

?

退火工藝

?

核化工藝

?

晶化工藝可得到微晶玻璃，還原反應(yīng)過程中產(chǎn)生的鋅蒸汽進(jìn)行收集后送至煉鋅廠。該工藝雖然利用銅渣制得氧化鋅粉塵、鐵合金產(chǎn)品和微晶玻璃，但該工藝復(fù)雜、流程較長(zhǎng)，能耗高，且沒有對(duì)產(chǎn)出的鐵合金產(chǎn)品及微晶玻璃的質(zhì)量進(jìn)行說明。因此，為縮短工藝流程及降低能耗，需開發(fā)一種流程短且經(jīng)濟(jì)環(huán)保的從銅渣浮選尾礦中回收鐵的工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、流程較短、能耗低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、鐵回收效果好的從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝。

5.為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：回收過程按以下步驟進(jìn)行，

6.1)將銅渣浮選尾礦進(jìn)行階段磨礦磁選，得到磁選精礦；

7.2)將步驟1)中得到磁選精礦與煤粉混合進(jìn)行深度還原焙燒，并進(jìn)行收塵得到煙灰，其中磁選精礦與煤粉按照質(zhì)量比為1.5～2.5:1；

8.3)將步驟2)中得到的焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦磁選，得到還原鐵粉和磁選尾礦；

9.4)將步驟3)中得到磁選尾礦進(jìn)行脫碳處理，得到煤粉和脫煤尾礦。脫除的碳可作為煤粉，除碳后的尾礦與焙燒前的磁選尾礦混合做為最終尾礦，可用于水泥生產(chǎn)，深度還原焙燒收集的粉塵可作為鋅冶煉原料。

10.在步驟1)中，階段磨礦磁選工藝為磁選

ⅰ→

磨礦

ⅰ→

磁選

ⅱ→

磨礦

ⅱ→

磁選

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磨礦

?！?br />
磁選ⅳ，磁選ⅰ、磁選ⅱ、磁選ⅲ、磁選ⅳ的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為1900oe、1900oe、1700oe、1400oe，磨礦細(xì)度分別為

?

400目占90％、

?

500目占90％、

?

600目占90％。

11.在步驟2)中，磁選精礦與煤粉按照質(zhì)量比為2:1進(jìn)行混合，反應(yīng)溫度為1150～1250℃，優(yōu)選為1200℃，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘左右。

12.在步驟3)中，控制磨礦細(xì)度為

?

325目占90％，磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1700oe。

13.在步驟4)中，脫碳處理工藝為重選。

14.本發(fā)明通過確定適宜的磨礦細(xì)度和磁選強(qiáng)度得到鐵精礦，控制還原溫度和時(shí)間使鐵精礦中鋅得到充分發(fā)并從煙灰進(jìn)行收集，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、通過磨礦磁選的物理方法將銅渣浮選尾礦中的磁性礦物與非磁性礦物分離，與火法冶煉使鐵水和渣分離的工藝相比降低了能耗，工藝更簡(jiǎn)單更易實(shí)現(xiàn)；

15.2、通過控制反應(yīng)溫度和時(shí)間，使磁選精礦中鐵氧化物在一種處于部分熔融狀態(tài)下被還原成金屬鐵，此種方法對(duì)鐵精礦品位和雜質(zhì)含量要求不高，避免了磁選精礦鐵品位較低且含雜較高不能作為高爐煉鐵原料的問題；

16.3、通過控制深度還原條件，將還原后鐵顆?？刂频揭欢?，再通過磨礦磁選的方法進(jìn)行鐵的回收，得到鐵品位在90％以上的鐵精礦，可作為廢鋼進(jìn)行銷售，其鐵回收率高且工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益更高。

附圖說明

17.圖1為本發(fā)明回收工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

18.下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

19.本實(shí)施例中：某銅冶煉廠銅渣浮選尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果如下表1所示：

20.表1某銅冶煉廠銅渣浮選尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果(單位/％)

[0021][0022]

回收過程按以下步驟進(jìn)行：

[0023]

1)取某銅冶煉廠銅渣浮選尾礦1kg，按照磁選

ⅰ→

磨礦

ⅰ→

磁選

ⅱ→

磨礦

ⅱ→

磁選

ⅲ→

磨礦

?！?br />
磁選ⅳ的工藝進(jìn)行處理，磁選過程的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為1900oe、1900oe、1700oe、1400oe，磨礦過程的磨礦細(xì)度分別為

?

400目占90％、

?

500目占90％、

?

600目占90％，得到磁選精礦，磨礦設(shè)備為240

×

90錐形球磨機(jī)，磁選設(shè)備為400

×

240電

磁濕式多用鼓形磁選機(jī)；

[0024]

2)將步驟1)中得到的磁選精礦300g與煤粉150g，即按照質(zhì)量比2:1進(jìn)行混合，將物料持續(xù)均勻的給入到試驗(yàn)用shy

?

1型回轉(zhuǎn)窯，控制反應(yīng)溫度為1200℃，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘，在回轉(zhuǎn)窯排料端收集還原后物料，通過回轉(zhuǎn)窯上的導(dǎo)管采用布袋收塵器回收排出的煙灰；

[0025]

3)將步驟2)中得到的焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦和磁選得到還原鐵粉和磁選尾礦，其中磨礦細(xì)度為

?

325目占90％，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1700oe，磨礦設(shè)備為240

×

90錐形球磨機(jī)，磁選設(shè)備為400

×

240電磁濕式多用鼓形磁選機(jī)；

[0026]

4)將步驟3)得到的磁選尾礦在搖床上進(jìn)行脫碳處理，得到的搖床尾礦干燥后經(jīng)化驗(yàn)可直接作為煤粉。

[0027]

得到的結(jié)果如下：

[0028]

表2磁選精礦與標(biāo)準(zhǔn)鐵精礦指標(biāo)對(duì)比(單位/％)

[0029][0030]

從表2可以看出，采用此工藝獲得的磁選精礦與標(biāo)準(zhǔn)鐵精礦相比，除了全鐵品位未達(dá)到要求外，雜質(zhì)元素二氧化硅、硫、鋅、銅也超標(biāo)，沒有達(dá)到高爐煉鐵的鐵精礦標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明采用的深度還原工藝核心是用co氣體還原固態(tài)的磁性鐵使鐵原子還原并以一定形式聚合長(zhǎng)大為粒度較小的鐵顆粒，主要是鐵原子的聚合長(zhǎng)大，所以對(duì)鐵品位和雜質(zhì)的要求比高爐煉鐵所需標(biāo)準(zhǔn)鐵精礦的要求低。此工藝反應(yīng)溫度為1200℃，二氧化硅在1300℃以上才被還原成硅并以fesi的形式溶于生鐵中，從而避免了硅的還原的融入。由于鋅的揮發(fā)點(diǎn)較低，鋅在1000℃以上就主要以氣態(tài)形式揮發(fā)到煙塵中。

[0031]

表3還原鐵粉與廢鋼指標(biāo)對(duì)比(單位/％)

[0032][0033]

從表3可以看出，還原鐵粉與廢鋼的含雜要求相比，其鐵品位和除銅外的其他元素已達(dá)到廢鋼要求，主要是銅含雜超標(biāo)。銅在磁選精礦中主要以銅锍的形式存在，在深度還原過程中，金屬硫化物不會(huì)被還原仍舊以原來的形式存在，在還原后的磨礦磁選工序中主要以微細(xì)粒夾雜的形式隨還原鐵一塊進(jìn)入到還原鐵粉中，這種含銅高的還原鐵粉可作耐候鋼和抗菌不銹鋼的原料，耐候鋼中銅的含量為0.25～0.45％，抗菌不銹鋼中的含量為1.5～3.8％。

[0034]

以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本技術(shù)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：回收過程按以下步驟進(jìn)行，1)將銅渣浮選尾礦進(jìn)行階段磨礦磁選，得到磁選精礦；2)將步驟1)中得到磁選精礦與煤粉混合進(jìn)行深度還原焙燒，并進(jìn)行收塵得到煙灰，其中磁選精礦與煤粉按照質(zhì)量比為1.5～2.5:1；3)將步驟2)中得到的焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦磁選，得到還原鐵粉和磁選尾礦；4)將步驟3)中得到磁選尾礦進(jìn)行脫碳處理，得到煤粉和脫煤尾礦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：在步驟1)中，階段磨礦磁選工藝為磁選

ⅰ→

磨礦

ⅰ→

磁選

ⅱ→

磨礦

ⅱ→

磁選

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磨礦

?！?br />
磁選ⅳ，磁選ⅰ、磁選ⅱ、磁選ⅲ、磁選ⅳ的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為1900oe、1900oe、1700oe、1400oe，磨礦細(xì)度分別為

?

400目占90％、

?

500目占90％、

?

600目占90％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：在步驟2)中，磁選精礦與煤粉按照質(zhì)量比為2:1進(jìn)行混合，反應(yīng)溫度為1150～1250℃，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：在步驟3)中，控制磨礦細(xì)度為

?

325目占90％，磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1700oe。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，其特征在于：在步驟4)中，脫碳處理工藝為重選。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種從銅渣浮選尾礦回收鐵的選冶聯(lián)合工藝，通過磨礦磁選的方法獲得磁選精礦，再將磁選精礦與煤粉混合后進(jìn)行深度還原焙燒，控制還原溫度和時(shí)間，焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦磁選得到還原鐵粉，還原鐵粉可作為廢鋼進(jìn)行銷售，磁選尾礦進(jìn)行脫碳處理，脫除的碳可作為煤粉，除碳后的尾礦與焙燒前的磁選尾礦混合做為最終尾礦，可用于水泥生產(chǎn)，深度還原焙燒收集的粉塵可作為鋅冶煉原料。整個(gè)工藝具有工藝簡(jiǎn)單、流程較短、能耗低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、鐵回收效果好、經(jīng)濟(jì)效益更高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)效益更高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)效益更高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：馬松勃 王鏵泰 賴春華 王鵬程 王景鳳 孔德鴻 胡生福 張麗 張慧婷

受保護(hù)的技術(shù)使用者：西部礦業(yè)集團(tuán)科技發(fā)展有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.19

技術(shù)公布日：2021/11/2