[發(fā)明專利]一種利用礦相重構(gòu)法從鐵酸鋅資源中回收鋅的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810879356.5
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108754164B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭宇峰;鄭富強(qiáng);姜濤;邱冠周;陳鳳;王帥;王超;楊凌志;謝澤強(qiáng);張林林;李光輝;楊永斌;范曉慧;黃柱成;張元波;李騫;陳許玲;彭志偉;甘敏;景建發(fā);王峰;楊澤世;謝鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/02;C22B5/12;C22B19/30;C22B19/34
• 代理公司: 43001 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發(fā)明公開了一種利用礦相重構(gòu)法從鐵酸鋅資源中回收鋅的方法，屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)將原礦進(jìn)行破碎處理，得到預(yù)定細(xì)度的鐵酸鋅資源；(2)向鐵酸鋅資源中加入鈣化劑，充分混勻后制粒，將混合料在氧化氣氛下進(jìn)行鈣化焙燒，使鐵酸鋅進(jìn)行礦相重構(gòu)，轉(zhuǎn)化為氧化鋅和鐵酸二鈣，得到鈣化焙燒產(chǎn)物；(3)將鈣化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行還原焙燒，使鈣化焙燒產(chǎn)物中的鐵酸二鈣還原轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，得到還原焙燒產(chǎn)物；(4)將還原焙燒產(chǎn)物進(jìn)行破碎處理，通過磁選分離，得到氧化鋅礦和磁鐵礦。本發(fā)明通過鈣化焙燒使鐵酸鋅資源進(jìn)行礦相重構(gòu)，轉(zhuǎn)化為氧化鋅，易于后續(xù)鋅鐵分離，采用的鈣化劑廉價易得，且反應(yīng)速率快，磁選分離后鋅的回收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用礦相重構(gòu)法從鐵酸鋅資源中回收鋅的方法。

背景技術(shù)

鋅是重要的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)材料，應(yīng)用十分廣泛，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的加快，鋅產(chǎn)品的需求日益增加，目前鋅冶煉的主要原料為硫化鋅礦，其儲量日益減少，限制了鋅工業(yè)的發(fā)展。回收利用氧化鋅礦和二次鋅資源是解決鋅原料短缺的有效途徑，二次鋅資源主要包括鋼鐵廠粉塵、含鋅浸出渣和鉛鋅冶煉渣，我國每年產(chǎn)生的鋅浸出渣約500萬噸，但利用率不到5％。鋼鐵企業(yè)每年產(chǎn)生粉塵約1億噸，而利用率不足20％，這些粉塵含有大量的鋅鐵資源但無法有效回收利用，造成了嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染，因此，回收利用二次鋅資源對解決我國鋅工業(yè)原料短缺和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

鐵酸鋅資源是重要的二次鋅資源，產(chǎn)量大、鋅含量高，其主要含鋅物相為鐵酸鋅，鐵酸鋅結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，很難被破壞，目前無法有效回收利用。目前鋼鐵廠粉塵處理方法包括濕法浸出、火法冶煉以及濕法-火法聯(lián)合工藝等，均是以回收利用氧化鋅中的鋅資源為主，對鐵酸鋅物相中的鋅資源回收效果不佳。濕法浸出主要包括酸浸法和堿浸法，酸浸法需要高溫高酸條件才能獲得較高的鋅浸出率，且同時浸出鋅鐵，造成后續(xù)沉鐵工藝復(fù)雜，鋅的總回收率低。堿浸時法主要包括NaOH強(qiáng)堿浸出法和氨浸出法兩種，與酸浸法相比，堿浸法具有良好的選擇性浸出特性，特別是氨浸法，但用于含鐵酸鋅資源時鋅浸出率低。火法還原方法需要依賴還原煤或焦作為還原劑和燃料，通過高溫還原揮發(fā)的方法回收鋅。在處理鐵酸鋅資源時，還原揮發(fā)溫度比傳統(tǒng)氧化鋅資源的還原溫度更高，還原難度更大、能耗更高、經(jīng)濟(jì)差。到目前為止，還沒有開發(fā)出適于回收利用鐵酸鋅資源中鋅的清潔高效利用方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋅回收率高、生產(chǎn)成本低、綠色環(huán)保的利用礦相重構(gòu)法從鐵酸鋅資源中回收鋅的方法。

本發(fā)明提供一種利用礦相重構(gòu)法從鐵酸鋅資源中回收鋅的方法，包括以下步驟：

(1)將原礦進(jìn)行破碎處理，得到預(yù)定細(xì)度的鐵酸鋅資源；

(2)向步驟(1)所得鐵酸鋅資源中加入鈣化劑，充分混勻后制粒，將混合料在氧化氣氛下進(jìn)行鈣化焙燒，使鐵酸鋅進(jìn)行礦相重構(gòu)，轉(zhuǎn)化為氧化鋅和鐵酸二鈣，冷卻后得到鈣化焙燒產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)所得鈣化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行還原焙燒，使鈣化焙燒產(chǎn)物中的鐵酸二鈣還原轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，得到還原焙燒產(chǎn)物；

(4)將步驟(3)所得還原焙燒產(chǎn)物進(jìn)行破碎處理，通過磁選分離，得到氧化鋅礦和磁鐵礦。

優(yōu)選的，所述鈣化劑為碳酸鈣、氧化鈣或氫氧化鈣中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述鈣化劑中有效CaO含量與鐵酸鋅的摩爾比為(2.0～2.4)：1。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中，將原礦破碎后細(xì)度至-1.0mm。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，混合料的粒徑(D₉₀)為3.0～20mm。

優(yōu)選的，所述鈣化焙燒在回轉(zhuǎn)窯或燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行，焙燒溫度為1230～1280℃，焙燒時間為5～15min。

優(yōu)選的，所述鈣化焙燒產(chǎn)物采用自然冷卻或水淬冷卻。