[发明专利]一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮选工艺，特别是从硫铁矿烧渣中分选铁精粉的反浮选工艺，属于资源综合利用技术领域。

背景技术

硫铁矿烧渣是以硫铁矿为原料生产硫酸过程中排出的废渣，每生产1吨硫酸约排出0.8吨硫铁矿烧渣。硫铁矿烧渣中铁金属含量一般为30%~60%，有多种利用途径，生产铁系化工产品、作水泥添加剂、提取有色金属及贵金属等，但最主要的利用途径则是分选出铁精粉用作炼铁原料，其优势主要体现在：工艺技术要求不高、投资省、效益好。目前，硫铁矿烧渣提取铁精粉的分选方法包括：磁选、磁化焙烧—磁选、重选、重—磁选联合、浮选等。

磁选工艺主要采用常规弱磁场磁选机，提取硫铁矿烧渣中强磁性的Fe₃O₄，其工艺流程简单，可获得品位62%以上的铁精粉。但由于烧渣中铁矿物以Fe₃O₄的状态存在时，要求硫铁矿在还原气氛中焙烧，导致烧渣中残硫通常高于1.5%，提取的铁精粉中硫含量通常高于1%，大大降低了分选出的铁精粉的价值；同时，烧渣中含有的弱磁性的Fe₂O₃得不到回收，导致最终精矿的回收率偏低，一般在70%左右，并且会随着烧渣中Fe₂O₃含量的变化而波动。磁化焙烧—磁选工艺是先将烧渣高温还原焙烧，将弱磁性的Fe₂O₃转化为强磁性的Fe₃O₄，然后再采用常规磁选工艺分选，可获得较高的精矿品位及回收率，但由于高温焙烧能耗成本高昂，还原气氛又难于控制，且有烟气需净化处理，限制了该工艺的实际应用。

重选工艺是利用铁矿物密度比脉石矿物高的特性，用常规重选工艺设备回收烧渣中的铁矿物，如采用螺旋溜槽、摇床等。重选工艺简单，分选指标不受铁矿物类型的影响，可以同时回收烧渣中的Fe₂O₃和Fe₃O₄，但受重选工艺本身特性的限制，精矿品位通常在55%~58%，回收率只有50%~60%，综合指标较低。

重磁选联合工艺则是先用磁选提取强磁性的Fe₃O₄，再用重选提取弱磁性的Fe₂O₃，可以克服单一磁选工艺回收率偏低的不足，但最终精矿品位难以提高。

浮选工艺是利用铁矿物与脉石矿物表面性质的差异，通过添加浮选药剂提取铁矿物，可获得品位60%以上、回收率70%以上的指标。由于硫铁矿烧渣是硫铁矿原料经高温焙烧的产物，烧渣中各矿物的表面性质与天然矿物相比有明显差异，尤其是矿物颗粒表面活性较高，降低了浮选药剂在颗粒表面吸附的选择性，导致浮选指标难以进一步提高。

综上所述，现有工艺可以实现从硫铁矿烧渣中提取铁精粉产品，但或是精矿品位较低或是回收率较低，或是成本过高，导致实际应用的综合技术指标及经济效益偏低。

发明内容

本发明提供了一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的工艺方法。本发明利用高温调浆降低颗粒表面活性，提高颗粒表面吸附浮选药剂的选择性，用淀粉抑制铁矿物，用十二胺捕收脉石矿物，利用反浮选工艺分离出脉石矿物，最终获得符合冶金工业要求的铁精粉。该工艺流程简单，精矿品位及回收率均较高，适用性强，经济效益良好。

实现本发明所采用的技术方案为，一种从硫铁矿烧渣中提取铁精粉的反浮选工艺，该工艺方法包括以下步骤：

⑴磨矿：将硫铁矿烧渣用180目筛子筛分，筛上物进入磨机磨至全部通过180目筛子后与筛下物合并；

⑵调浆：将硫铁矿烧渣在温度为80~100℃、质量浓度40%~70%的条件下调浆2~6分钟，再向矿浆中加入常温水，调整矿浆质量浓度为15%~30%；

⑶添加药剂：向矿浆中加入淀粉300~600g/t，搅拌3~10分钟；再加入十二胺200~500g/t，搅拌3~8分钟；

⑷粗选：在浮选机中充气、浮选3~8分钟，所得泡沫产品进入后续扫选作业；

⑸扫选：粗选泡沫产品加水调整矿浆质量浓度为15%~30%，充气浮选3~8分钟，所得泡沫产品为最终尾矿，底流返回粗选作业；

⑹精选：粗选后的矿浆进行两次精选，所得泡沫产品循序返回，第二次精选作业的底流矿浆过滤后即为最终产品—铁精粉。

步骤⑶中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种，用作铁矿物的抑制剂。