[發明專利]一種硫化揮發-磁化焙燒法處理高鐵低錫礦方法

無效

• 申請號: 201310018869.4
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103103340A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 李磊;廖彬;胡建杭;魏永剛
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B1/06;C22B25/06
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種硫化揮發-磁化焙燒法處理高鐵低錫礦方法，屬于資源綜合利用技術領域。

背景技術

北京礦冶研究總院王忠利用回轉窯硫化揮發法對錫中礦中錫資源的回收進行了研究，發現回轉窯硫化揮發法處理大廠浮選錫中礦高硅物料，在綜合試驗條件下，錫揮發率98%，焙球殘錫0.14%，硫化揮發效果較好，且焙燒球團中加人配比為15%的石灰，可提高球團強度，減少球團入窯后的粉化，同時可提高焙燒溫度，有利于錫的順利揮發。柳州華錫集團來賓冶煉廠韋成果對含錫富渣煙化爐硫化揮發過程進行了研究，研究中采用塊狀硫精礦作揮發劑、煙粉煤作燃料，經優化工藝處理后，棄渣含錫可降至0.2%以下。昆明冶金研究院的彭建榮、左以專以石膏做硫化劑對含錫物料硫化還原過程的動力學進行了研究，其在研究中指出各錫物相被硫化成SnS的反應熱力學推動力不論以何種硫化劑硫化都按SnO₂、SnO、SnO·SiO₂、Sn的順序遞減，且研究結果表明，各錫相硫化揮發所要求的適宜氣氛還原強度并不相同，其中SnO₂、SnO、SnO·SiO₂三者硫化所要求的還原強度稍強于金屬Sn。

工業生產中通常使用的硫化劑為黃鐵礦，其價格低廉，且來源廣泛。黃鐵礦化學式FeS₂，是提取硫、制造硫酸的主要礦物原料。純FeS₂理論含硫量可達53.3%。加熱時發生熱離解反應：

FeS₂→FeS+1/2S₂????????????????????（1）

高鐵低錫礦中錫的硫化揮發脫除是利用SnS高溫下蒸汽壓大的性質，使物料中的錫轉變為SnS揮發而富集于煙塵中。反應中以黃鐵礦FeS₂為硫化劑，過程中涉及的主要反應：

FeS₂→FeS+1/2S₂???????????????????????（1）；

SnO+FeS=FeO+SnS↑????????????????????（2）；

2SnO+3/2?S₂=2SnS↑+SO₂↑????????????????（3）；

Sn+1/2?S₂=SnS↑????????????????????????（4）；

而硫化產物SnS在高溫下的蒸汽壓較大，見下表：

硫化亞錫的蒸汽壓與溫度的關系

處理過程中，可實現高鐵低錫礦中錫的高效脫除。

磁化焙燒是將礦石（赤鐵礦、褐鐵礦和鐵錳礦石等）加熱到一定溫度后，與還原劑相作用，使弱磁性的赤鐵礦還原成強磁性的磁鐵礦，其主要反應為：

3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂???????????????????????（5）

經磁化焙燒后的含鐵物相可采用磁選的方法回收富集鐵資源。

發明內容

本發明在硫化揮發-磁化焙燒兩端焙燒法的方法基礎上，充分利用錫易于硫化揮發的特點，解決了高鐵低錫礦用于高爐煉鐵工藝中錫含量高的問題，并實現錫的綜合回收利用，同時進行磁化焙燒，提高了四氧化三鐵的含量，提高了鐵資源的磁選回收率。

本發明通過以下技術方案實現：一種硫化揮發-磁化焙燒法處理高鐵低錫礦方法，經過下列各步驟：

（1）將高鐵低錫原礦、硫化劑與還原劑分別干燥、研磨至150～250目，按硫化劑︰原礦的質量比為1︰15～25、還原劑︰原礦的質量比為1︰15～25在原礦中加入硫化劑和還原劑，再混合均勻；

（2）將步驟（1）所得置于1000～1200℃下，并同時通入流量為0.2～1L/min的惰性氣體，保溫40～80min進行硫化揮發處理；然后改換成通入流量為0.2～1L/min的氧化性氣體，保溫40～80min進行磁化焙燒處理；

（3）將步驟（2）反應期間形成的高溫煙氣經常規冷卻、收塵處理回收其中的錫資源，煙氣再通過常規除塵和洗滌除去有害氣體，達到排空要求后排入大氣，剩余物料冷卻后即得到富磁鐵礦。

所述步驟（1）中的硫化劑為FeS₂、FeS、硫磺中的一種或幾種。

所述步驟（1）中的還原劑為粉煤、油、焦炭粉中的一種或幾種。

所述步驟（2）中的惰性氣體為氮氣或氬氣。