[發明專利]一種處理貧錫中礦富集和提取錫及其它有色金屬的方法

無效

• 申請號: 201010540415.X
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102051472A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍;彭文杰;張云河;劉久清
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/08
• 分類號: C22B1/08;C22B25/00;C22B13/00;C22B19/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及從貧錫中礦富集錫的方法。

背景技術

隨著錫礦床的不斷開采，錫礦石品位不斷下降。難選礦石不斷增加，特別是原生礦床的礦石性質復雜，礦物多呈細粒嵌布，使選礦回收率不斷下降。為保障錫業可持續發展，必須大力搞高錫資源利用率和開拓錫資源。為了提高難選錫礦石的選礦回收率，必須降低選礦富集比，降低精礦錫品位，同時產出貧錫中礦；同時，對早期錫開采尾礦進行重選、浮選、及重磁選等綜合選礦，富集和回收錫。

我國錫業在全球錫業中具有重要地位。我國云錫公司是世界著名的錫生產、加工基地，是世界錫生產企業中產業鏈最長、最完整的企業，在世界錫行業中排名第一。經歷120多年的開采，尾礦累計已達2.4億噸；目前每天的排放量還保持在1萬噸以上。由于尾礦含鐵高，錫尾礦不僅是錫的的重要資源，也成為巨大的鐵資源。

目前錫礦開采過程產出錫中礦的錫品位約為1.5～3.0％；錫尾礦經綜合選礦，錫品位可從0.2～0.4％提高到1.5～3.0％。這種錫品位1.5～3.0％的貧錫中礦，必須經過處理將錫富集至錫冶煉對錫原料的要求。現今處理貧錫中礦富集錫的方法為高溫氯化揮發富集。

在貧錫中礦中，以褐鐵礦為主體、含有多金屬氧化物，其中錫以細粒錫石形態嵌布于鐵礦物中；鐵礦物以鐵礦(針鐵礦、水針鐵礦)為主，其次是赤鐵礦、水赤鐵礦。在高溫氯化處理過程中，錫與其它有色金屬化合物被氯化形成相應氯化物、并揮發隨高溫窯氣與固體物料(焙砂)分離，通過收塵得到富集；鐵礦物脫水并留在焙砂中，作為煉鐵原料。

氯化冶金方法是在近年來在解決了設備材料、技術方案實施難點等問題后而被重視起來，逐漸成為未來重要的有色金屬冶煉方法。為了生產提高效率、降低能源消耗，在處理錫中礦的技術開發和生產實踐中，采用了多種技術方案和多樣的設備設施。因此研究開發一種普適性的節能降耗技術方案，用于大規模處理貧錫中礦，具有極其重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：針對大規模處理貧錫中礦，提供一種采用有色金屬高溫氯化揮發的冶金方法、具有普適性的節能降耗技術方案，從貧錫中礦中經濟、高效地提取錫及其它有價金屬。

本發明的技術方案，包括以下工藝步驟：

(1)礦料干燥處理：將貧錫中礦加工成含水少于10％的-60目粉料；

(2)配、混料和造球：在經處理的貧錫中礦粉料中加入氯化劑和還原劑，混合均勻；并造球；氯化劑加入量為占粉料質量的4～8％，還原劑加入量為占粉料質量的3～5％；礦料球的大小根據反應器類型和大小而定；

(3)礦料球預升溫加熱：在預升溫加熱器內，將混合好的礦料球加熱升溫，升溫的溫度以保障礦料球為蓄熱而不發生化學反應為限；

(4)氯化揮發焙燒：將第(3)步所得的灼熱礦料球投入氯化反應器，進行有價金屬的氯化揮發焙燒反應；焙燒溫度800～1100℃，焙燒時間40～100min；

(5)有價金屬氯化物捕集回收：第(4)步中氯化揮發焙燒產生的煙氣，經收塵除去礦物粉塵后，再經冷卻、濕式捕集回收有價金屬氯化物；捕集液循環吸收，提高溶液中有價金屬含量；

(6)灼熱焙球的冷卻。

第(2)步中升溫加熱的溫度控制在600～750℃。

第(4)步中氯化揮發焙燒反應過程中，礦料球的加熱升溫和保溫使用的是預熱富氧空氣或工業氧氣助燃。

第(4)步中氯化揮發焙燒采用獨立于加熱器之外的氯化反應器。

氯化焙燒產出的灼熱礦渣經空氣冷卻產生的預熱空氣，用于礦料球預升溫加熱時燃料的助燃，或作熱源直接用于物料干燥處理；預升溫加熱礦料球產出的熱窯氣作為熱源直接用于物料干燥處理。

以上技術方案的取得，是發明人通過以下研究得到的。

由于錫及鋅、鉛、銅等其它有色金屬及其化合物，都能夠在一定條件下被氯氣或氯化氫氯化：

Me+Cl₂(g)＝＝MeCl₂；Me+2HCl(g)+1/2O₂＝＝MeCl₂+H₂O(g)

MeO+Cl₂(g)＝＝MeCl₂+O₂(g)；MeO+2HCl(g)＝＝MeCl₂+H₂O(g)

錫中礦中錫以高價存在，在其處理過程中須使用還原劑。在高溫氯化揮發焙燒過程中，以生成氣態金屬氯化物為目標，便于有價金屬的高效分離和提取。