[發明專利]一種鐵礬渣中有價元素的提取方法

有效

• 申請號: 201710366492.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107267745B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 朱德慶;徐五七;潘建;李啟厚;俞鷹;錢俊杰;薛鈺霄;陳錦安;虎訓;李紫云;梁鐘仁
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B1/248;C22B1/244;C22B5/10;C22B19/30;C22B58/00;C25C5/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

1.一種鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：造球：

將鐵礬渣與添加劑混勻、再經潤磨、造球得生球；

所述的添加劑包括以下重量份的組分：

有機粘結劑 3~10份；

堿土金屬源 25~65份；

堿金屬源 5~10份；

碳質燃料 15~40份；

鐵氧化物 4~10份；

所述的堿土金屬源為堿土金屬的氧化物，和/或能轉化成所述堿土金屬氧化物的鹽；

堿金屬源為堿金屬的氧化物，和/或能轉化成堿金屬氧化物的鹽；

步驟(2)：脫硫：

將步驟(1)制得的生球干燥、預熱后在1150~1300℃下氧化焙燒，得脫硫球團，氧化焙燒的煙氣用于回收硫；

步驟(3)：直接還原：

將步驟(2)制得的脫硫球團配入還原劑，在1100~1250℃下進行直接還原反應；還原反應的爐料經冷卻、磁選得金屬化球團；還原反應煙氣收塵用于提取鋅、銦；

步驟(4)：熔分：

將步驟(3)得到的金屬化球團熔化、渣液分離得到富鎵鐵水；

步驟(5)：鑄錠、電解：

富鎵鐵水冷凝鑄成陽極板，并以不銹鋼板為陰極，在電解槽內進行電解；在陰極板上收集鐵粉，從陽極泥中回收鎵。

2.如權利要求1所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的堿土金屬源包含鈣源和鎂源；所述的鈣源為鈣氧化物和/或能轉化成鈣氧化物的鹽；所述的鎂源為鎂氧化物和/或能轉化成鎂氧化物的鹽；

鈣源和鎂源的重量比為15~40∶10-25。

3.如權利要求1或2所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，所述的堿土金屬源為碳酸鈣和碳酸鎂；或者主要成分為碳酸鈣和/或碳酸鎂的礦石；

所述的堿金屬源為碳酸鈉和/或碳酸鉀；

所述的碳質燃料和還原劑獨自選自蘭炭粉、焦粉、無煙煤中的至少一種；

所述的有機粘結劑為腐植酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素中的至少一種。

4.如權利要求3所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，所述的添加劑包括以下重量份的組分：

腐植酸鈉 3~10份；

石灰石 15~40份；

白云石 10~25份；

碳酸鈉 5~10份；

碳質燃料 15~40份；

鐵氧化物 4~10份。

5.如權利要求1所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，步驟(1)中，控制所述的鐵礬渣的含水量為7~9wt%；添加劑的投加重量為鐵礬渣的2~7wt%；混勻過程的攪拌轉速為1200-1800rpm、攪拌時間60-90 秒；潤磨水分為6-8%、潤磨時間2-4min。

6.如權利要求1所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的生球的粒度為10~25mm、含水量控制在9.5~12wt%之間；

落下強度大于5次/0.5m，抗壓強度大于15N/個，生球爆裂溫度450~680℃。

7.如權利要求6所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，步驟(2)中，生球在250~450℃下干燥3~6 min；干燥后再升溫至650~1100℃下預熱處理5~10 min；氧化焙燒的時間為20~80 min；

制得的脫硫球團含硫控制在1.0%以下，球團抗壓強度大于2000N/個。

8.如權利要求1或7所述的鐵礬渣中有價元素的提取方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的還原劑的粒度為5~30 mm；配入的還原劑中的碳與焙燒球團中鐵的質量比為0.50~0.80；還原反應時間為30~90min。