[发明专利]利用碱浸、酸洗处理高铁低硅型红土铁矿的方法

说明书

本发明涉及一种利用碱浸、酸洗处理高铁低硅型红土铁矿的方法，其特征在于包括如下步骤：1）碱浸将红土铁矿，置于质量浓度为4%～55%的碱溶液中，在200℃～380℃的温度下碱浸反应0～6小时，将反应物进行过滤，得碱浸滤饼A和滤液B，2）酸洗将步骤1）中的碱浸滤饼A加水制成固液质量比为1：0.5～12的矿浆，再置于质量浓度为0.5%～12%的H₂SO₄溶液中，40℃～95℃条件下酸洗3～20分钟，将酸洗反应物进行过滤，得滤液和酸浸滤饼C，所述的滤液给入回收处理系统，滤饼C为得到的TFe含量范围为62%～70%铁精矿。采用本发明实现了对硅、铝与铁的有效分离，铁精矿品位由40%～50%提高到62%～70%。

技术领域

本发明涉及一种高铁低硅红土铁矿的选矿工艺，尤其涉及一种利用碱浸、酸洗处理高铁低硅型红土铁矿的方法。

背景技术

红土铁矿，是一种典型的热带地区风化—淋积—残余矿床，主要产于超基性 岩(橄榄岩)上部的红土风化壳中，也称风化壳型红土铁矿，主要矿物有针铁矿、 赤铁矿等一些含水氧化铁矿物组成，化学成分以Fe₂O₃含量高为特征。世界各地 的红土铁矿类型不完全相同，它是相对于硫化镍矿的一种含镍矿石，其矿石中主 要含镍成分为氧化镍。印尼中苏拉威西省莫罗哇丽县和东南苏拉威西省北科纳威 县境内东部沿海附近广泛区分布一种红土铁矿层，一般厚10-15米，层位自上而 下为：表土层、褐铁矿层、褐泥层、腐泥矿层、中风化原岩。铁矿层位于上部， 厚度一般3-8米，颗粒中等，颜色较深，含铁量较高，一般45-55％，例如，印尼 东南苏拉威西省北科纳威红土铁矿化学多元素分析结果见表1。

表1 印尼东南苏拉威西省北科纳威红土铁矿化学多元素分析结果

世界上红土铁矿资源丰富，主要分布在环太平洋亚热带—热带海洋气候多雨地区，以印尼、菲律宾为主要产地，全世界储量达500亿吨以上。储量巨大，开采方便，一直以来，由于红土铁矿受矿石选冶技术限制和生产成本偏高的制约，没有得到很好的开发和利用，一直处于堆存状态。印尼苏拉威西的红土铁矿与其它铁矿不同，其伴生的一些其它元素含量较高，特别是Al₂O₃含量偏高，平均在11%左右，最高可达18%，冶炼时会造成矿渣粘稠，高炉利用系数低，这是印尼红土铁矿的一大特点。红土铁矿一般都伴生有铁、钴、铬、铝等多种有价金属，所以如何有效利用世界上拥有丰富资源量、开采成本低廉的红土铁矿，以及这类矿石的综合利用是国际一直未彻底解决的一大难题。

从红土铁矿中回收铁、镍、钴、铝的困难在于，在进行化学处理分离金属有用成分之前通常不能通过物理方式充分富集有用成分，即无法用选矿的技术进行富集铁、镍、钴等，这使得红土镍矿的处理成本很高。目前，红土铁矿处理工艺归纳起来，主要有选矿工艺和冶炼工艺。红土铁矿选矿工艺回收现阶段的研究主要包括还原培烧-磁选工艺、氯化离析-磁选工艺及直接磁选工艺等。还原焙烧-磁选工艺，即首先对原矿进行磨矿，再将磨好的原矿与还原剂混合后进行髙温还原倍烧，最后进行磁选，得到铁精矿。冶炼工艺主要包括火法冶炼工艺、湿法冶炼工艺、火法-湿法联合冶炼工艺。红土铁矿的火法冶炼工艺包括还原熔炼生产镍铁工艺、还原硫化熔炼生产工艺；湿法冶炼工艺主要有：高压酸浸工艺（简称为HPAL）、常压酸浸工艺、堆浸工艺及微生物浸出；火法-湿法联合冶炼工艺有还原焙烧-氨浸工艺(简称为RRAL)，硫酸化焙烧-水浸、氯化倍烧-水浸、还原倍烧-酸浸工艺。目前，国内外红土铁矿广泛应用的选冶处理方法是火法冶炼和高压酸浸工艺。火法冶炼应用较早，技术成熟，但随着高品位红土铁矿资源日益匮乏，其经济性明显降低；高压酸浸工艺代表当今红土铁矿选冶的发展方向，HPAL工艺消耗的硫酸比按化学计量溶解矿石中的非铁金属成分所需的硫酸更多；HPAL工艺只限于处理主要为褐铁矿类的原料，镍、钴浸出率低，浸出渣量大，而且是硅和铁的混合渣，使得红土铁矿的主要成分铁不能经济有效的开发利用。