[發明專利]一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201310262025.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103343225B
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 劉萬超;陳湘清;閆琨;和新忠
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22B3/12
• 分類號: C22B3/12
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，涉及一種含鐵橄欖石物料的處理方法，尤其是一種鐵橄欖石中鐵、硅分離及利用的方法。

背景技術

我國可供開發利用的鐵礦資源約260億噸，但鐵礦富礦資源不足，96%的鐵礦資源為貧礦，平均鐵品位為32.6%。2003年以來，我國對進口鐵礦石的依賴程度達到55%以上。尋找新的原料來源已是迫在眉睫。

鐵橄欖石等以硅酸鐵形式存在的鐵礦物由于鐵含量較低且含硅高，一直作為工業不可用鐵而廢棄不用。目前，不少冶金渣中都含有一定量的鐵，但由于技術經濟等原因而未能實現大規模的利用。例如銅渣中，氧化鐵含量達到50%以上，已達到我國鐵礦石開采品位。2012年，我國銅產量606萬噸，預計排放銅渣約1500萬噸，其中含銅約10.5-22.5萬噸，含鐵450-600萬噸，是潛在的鐵礦資源。但銅渣中約90%的鐵為鐵橄欖石（Fe₂SiO₄），嵌布粒度極細，硅鐵難以分開，導致鐵得不到合理的回收。雖然有研究將銅渣中的鐵橄欖石在熔融狀態下還原為生鐵加以回收，但鐵橄欖石的還原溫度高且為吸熱反應，造成熔煉能耗高，技術經濟性差。

發明內容

本發明的目的是就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能將鐵橄欖石中鐵、硅有效分離的含鐵橄欖石物料的綜合利用方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于其過程是將含鐵橄欖石物料磨細后；與堿液混合進行浸出反應，得到的反應漿料進行固液分離，得到脫硅精礦和含硅堿液，脫硅精礦在空氣中氧化成針鐵礦。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于含鐵橄欖石物料磨細0.6mm以下。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于進行浸出反應時加入添加劑鋁硅酸鈣，其用量為原料中硅含量的0～1%。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于所述堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合溶液，其堿液中Na₂O_k的濃度是20～400?g/L。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于進行浸出過程是的與堿液和添加劑混合，在1～5?atm壓力下進行浸出反應，液固比為1～50，反應溫度為20～280℃，反應時間為1?min～12?h。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于所述堿液中Na₂O_k的濃度是50～300g/L。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于其反應壓力為1?atm。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于其應溫度為90～150℃。

本發明的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，其特征在于其反應時間為10?min～2.5?h。

本發明提供的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法，用堿液浸出法處理，目的是使鐵橄欖石中的硅轉化到液相中與固相鐵化合物分離。在一定條件下，原料中的鐵橄欖石可與堿反應，生成氫氧化亞鐵沉淀和硅酸鈉或硅酸鉀，固液分離可得到含硅堿液和脫硅精礦。脫硅精礦主要成分為氫氧化亞鐵，在空氣中逐漸被氧化，最終轉化為易還原的針鐵礦。添加劑的加入，可以降低鐵橄欖石與堿的反應溫度，提高反應效率。

本發明提供的一種含鐵橄欖石物料的綜合利用方法通過堿液浸出使鐵橄欖石中的鐵、硅以固、液兩種形態存在，實現對鐵、硅元素的富集、分離及提取，形成針鐵礦及含硅堿液兩種產品，資源綜合利用率高，經濟效益較好。

本發明提供的含鐵橄欖石物料的處理方法，具有以下優點：

（1）鐵橄欖石反應率高，硅、鐵分離效果好；

（2）最終可得到針鐵礦、含硅堿液兩種產品，資源綜合利用率高，整個工藝過程無三廢產生，且反應溫度要求不高，能耗較低，經濟環境效益較好；

（3）得到的針鐵礦可作為煉鐵的原料，由于其二氧化硅含量極低，同時含有少量氧化鈣，可以減少煉鐵過程中造渣用石灰的用量；

（4）得到的含硅堿液可作為濕法生產硅酸鈉、硅酸鉀或硅酸鈉鉀的原料。

本發明方法適用性強，可廣泛應用于含鐵橄欖石礦物、銅渣、鎳鐵渣等所有含鐵橄欖石的資源的綜合利用。

附圖說明

圖1為本發明方法的工藝流程圖。

具體實施方式