[发明专利]一种高温焙烧-弱磁选富集铌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温焙烧-弱磁选富集铌的方法，属于矿物提取冶金技术领域。

背景技术

铌是一种高熔点的稀有金属,其具有耐高温以及抗腐蚀的性能,另外其具有良好的导热性、可塑性、机械加工性能以及独特的电气性能,并且在添加很少量的情况下,具有显著改善添加对象性能的作用，因此,铌已成为现代工业和尖端技术中不可缺少的重要金属材料,被广泛应用于钢铁、石油化工、航天、核工业、信息工程和海洋工程以及电子、电器、超导、激光、医疗等领域。在军事工业、核能、航天等领域的铌新材料,特别引起世人注目,因此需要积极开发和利用。

目前，包钢经过选别可以选出铌品位为大于5%、铁品位大于40%的铌精矿，后通过“固态还原铁-高温熔分-冶炼”的方法获得铌含量15~20%的低级铌铁，此方法能耗高、污染严重、成本高。

内容

本发明目的在于提供一种高温焙烧-弱磁选富集铌的方法，该方法简化了生产流程、降低了生产成本，提高了生产效率，且电耗低，污染小一种高温焙烧-弱磁选富集铌的方法。

技术方案

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高温焙烧-弱磁选富集铌的方法，方法如下：

（1）铌精矿固态还原：采用高温固态还原法进行还原，还原剂采用半焦，半焦的加入量按铌精矿质量的90~120%，加热时间按所加热矿物重量计算，为8~10min/g，加热温度为1000~1200℃，得到含铌、金属铁的还原矿；

（2）弱磁选：将烧好的含铌、金属铁的还原矿球磨，粒度为200目含量90%，在磁场强度1000-1500奥斯特的条件下对球磨还原矿进行磁选，将金属铁选出，从而得到富铌料。

所述铌精矿为从包头白云鄂博矿中选出，铌精矿中按物质量百分比：含有TFe：43.50%、Nb₂O₅：5.75%、其余为杂质。

有益效果

本发明的有益效果是：

1、本发明通过对铌精矿中氧化铁固态下进行选择性还原，其金属转化率可达90%以上，通过铁氧化物的还原破坏原有矿物中铌铁金红石的矿物结构；然后使用弱磁选实现铌氧化物与金属铁的分离。

2、固态还原通过碳质还原剂与空气在高温下生成一氧化碳、一氧化碳再对氧化铁进行还原生成金属铁，此方法工艺、设备相对简单、生产效率高，更加适合大规模生产。

3、高温处理后的铌矿物硫会反应逸出，从而可以去除选铌前的脱硫步骤，减少药剂使用量，减少成本。

4、还原后的铌矿物通过简单的破碎即可进行弱磁选，弱磁选所得精矿TFe含量＞90%、其中金属铁含量＞80%、S，P等杂质含量低，可作为优质铁粉在转炉炼钢中使用。

5、该方法最终获得的富铌料中铁含量低于8%，与原“固态还原铁-高温熔分-冶炼”得方法相比，可得到基本相同铁含量的富铌料，同时还可以节省电耗、减少排放、提高效益。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

本发明方法步骤如下：

（1）包头白云鄂博矿中选出的铌精矿进行固态还原：采用高温固态还原的方法进行还原，使铌精矿中的铁氧化物还原为金属铁。铌精矿中按物质量百分比：含有TFe：43.50%、Nb₂O₅：5.75%、其余为杂质。还原剂采用半焦，按质量半焦的加入量为90~120%，加热温度为1000~1200℃范围内，加热时间按所加热矿物重量计算，约为8~10min/g，得到含铌、金属铁的还原矿。

（2）弱磁选：将烧好的还原矿球磨，粒度为200目含量90%，在磁场强度1200奥斯特的条件下对球磨还原矿进行磁选，将金属铁选出，从而得到富铌料。

实例：

将铌精矿在“高温焙烧-弱磁选”的办法中给出的工艺条件下逐步处理。

本实例中的铌精矿来自“白云鄂博尾矿综合利用”项目中选出的铌精矿。

表1为铌精矿的多元素分析（质量百分数）

采用固态还原的方法，按照配碳量为矿物总量90%的量配入焦炭，其中铌精矿中TFe含量为43.5%，Nb₂O₅含量5.75%，使用马弗炉加热，加热时间按矿物质量计算，为10min/g，温度为1200℃，焙烧后得到TFe含量51.06%，Nb₂O₅含量6.74%的还原铌精矿。