[發(fā)明專利]一種利用含錫鋅砷復(fù)合鐵礦制備金屬化球團的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210006293.5
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102534087A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李光輝;張元波;姜濤;范曉慧;李騫;賈志鵬;饒明軍;郭宇峰;楊永斌;陳許玲;羅駿;陳麗勇;史唐明
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;C22B1/20
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種綜合利用含錫鋅砷復(fù)合鐵礦的方法，特別涉及一種利用含錫鋅砷復(fù)合鐵礦制備金屬化球團的方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

我國鐵礦資源雖然儲量大，但貧礦多、富礦少，復(fù)雜難處理礦石多。含錫鋅砷復(fù)合鐵礦是其中之一的典型難處理鐵礦資源，主要含磁鐵礦、錫石、閃鋅礦、毒砂等的工業(yè)礦物。工藝礦物學(xué)研究表明，礦石中鐵的主要載體礦物為磁鐵礦(占TFe的96.45％)，且多呈單體產(chǎn)出(約占93.4％)，其余少量以其它形態(tài)與金屬硫化物、錫石及脈石連生或包裹；礦石中獨立的含錫礦物為錫石，大部分呈中細粒或粗粒聚合體嵌布在螢石或硅酸鹽中，僅少數(shù)與磁鐵礦、閃鋅礦及砷黃鐵礦交代嵌布在脈石礦物中，在磁鐵礦的裂隙中常充填有錫石單體或聚合體，在磁鐵礦、閃鋅礦及砷黃鐵礦內(nèi)也經(jīng)?？梢娂毩ｅa石包裹體；礦石中的鋅主要以硫化礦形式存在(鋅在閃鋅礦和鐵閃鋅礦中的分布率達89％)，而閃鋅礦多以單體粒狀或以不規(guī)則狀與磁鐵礦及其它礦物構(gòu)成連生體；礦石中砷的主要賦存礦物為毒砂，少量為砷鈷礦和砷鐵礦等，大部分毒砂常與磁鐵礦或閃鋅礦鑲嵌構(gòu)成連生體，連生體中毒砂所占比例大多高于50％。此外，在磁鐵礦內(nèi)部亦見微細粒毒砂包裹體。?

由于錫石、閃鋅礦、毒砂等礦物多以微細粒包裹體嵌布在磁鐵礦中，采用包括磁選、浮選和浮選-磁選聯(lián)合流程進行處理時，所獲得的鐵精礦中殘余Sn、Zn、As質(zhì)量百分含量仍分別達到0.13％～0.28％、0.11％～0.23％、0.13％～0.29％，根本無法達到高爐冶煉對爐料中錫、鋅、砷質(zhì)量百分含量的基本要求(Sn＜0.08％、Zn＜0.1％、As＜0.1％)。?

火法工藝是處理含錫、鋅、砷物料的主要方法。見諸報道的方法主要有硫化揮發(fā)、氯化揮發(fā)、還原熔煉、還原燒結(jié)和還原揮發(fā)等。?

硫化揮發(fā)法是利用SnS與其它組分硫化物在揮發(fā)性上的差別來分離回收錫，該法是目前世界上處理錫中礦、貧錫精礦或煉錫貧渣最有效的技術(shù)，錫的揮發(fā)率高，可較好的實現(xiàn)Sn、Fe分離。比如，采用煙化爐硫化揮發(fā)法處理錫中礦，Sn揮發(fā)率均可達98％以上，棄渣中含Sn可降至0.07％以下，但該法硫化所需?溫度高(1180～1300℃)導(dǎo)致能耗大，而且煙氣中SO₂氣體需預(yù)先處理才能排放，否則容易造成環(huán)境污染。?

氯化揮發(fā)法適用于普通錫冶煉系統(tǒng)無法處理的低品位、高雜質(zhì)(尤其是砷、鐵含量高)的貧錫物料，是綜合回收多金屬復(fù)雜礦的高效處理手段。但由于氯或氯化氫對工業(yè)設(shè)備腐蝕性大，且易造成環(huán)境污染等問題，因而極大地限制了該法的廣泛應(yīng)用。?

還原熔煉法是在強還原氣氛下，通過兩次熔煉使錫精礦中的錫石還原成金屬錫氣體揮發(fā)進入煙氣系統(tǒng)，同時鐵和脈石成分造渣而與錫分離。該法的主要優(yōu)點是對原料適應(yīng)性強、爐內(nèi)氣氛易控、設(shè)備操作方便，但突出的技術(shù)問題就是實現(xiàn)Fe、Sn的有效分離非常困難。?

還原燒結(jié)法雖然能獲得殘余Sn含量小于0.08％的燒結(jié)礦，但該方法存在焦粉用量大、能耗高等問題。另外，工業(yè)實施中對燒結(jié)過程還原氣氛的穩(wěn)定控制是技術(shù)關(guān)鍵。?

還原揮發(fā)法是利用高溫下SnO、金屬鋅和砷的蒸氣壓高、揮發(fā)性好的特點，對經(jīng)過磁選的鐵精礦進行還原焙燒使SnO、鋅和砷揮發(fā)進入煙氣系統(tǒng)來處理。還原揮發(fā)法主要有直接還原法和弱還原法兩種方法。直接還原法對錫、鋅和砷的脫除率可達90％以上，鐵金屬化率最高可達94％，但存在焙燒時間長(180min)、能耗高、生產(chǎn)效率低、成本高等問題。弱還原焙燒技術(shù)方法簡單、能耗低，錫、鋅和砷的脫除效果好，殘余含量均在0.08％以下，但制備的球團產(chǎn)品中富氏體含量高達65％以上，由于高富氏體球團還原性能差，高爐冶煉過程中容易導(dǎo)致軟熔帶變寬而降低料柱透氣性，從而降低高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。?

因此，對于錫鋅砷復(fù)合鐵礦的利用，目前僅是與其它普通鐵礦石進行配礦，燒結(jié)后煉鐵。但由于高爐冶煉對爐料中錫、鋅含量的嚴格要求，其配加量極其有限，在當(dāng)前鐵礦石供需矛盾突出、價格高漲的形勢下，急需一種技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的處理方法，以實現(xiàn)對錫鋅砷復(fù)合鐵礦的大規(guī)模開發(fā)利用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種雜質(zhì)分離效率高、處理量大、高效利用含錫鋅砷復(fù)合鐵礦的方法，采用本發(fā)明，可同時實現(xiàn)含錫鋅砷復(fù)合鐵礦中錫、鋅、砷的梯級分離和綜合回收，并獲得電爐煉鋼用優(yōu)質(zhì)金屬化球團。?