[发明专利]一种利用机械球磨浸出回收含铁橄榄石物料中铁的方法

说明书

本发明公开了一种利用机械球磨浸出回收含铁橄榄石物料中铁的方法。该方法是将含铁橄榄石物料进行破碎、过筛后，与双氧水混合球磨，得到含磁性氧化铁产物，磁选分离，即得磁性铁精矿，非磁性部分为尾渣脉石。该方法将铁橄榄石类冶金废渣中不可回用的铁资源定向调控转化为可回收的铁精矿，实现冶金废渣的减量化及二次资源化，解决了废渣末端开路、国内高品位铁矿石资源匮乏和环境污染问题，为冶金行业废渣的处理开辟了一条绿色可持续发展道路。

技术领域

本发明涉及含铁橄榄石物料中铁回收方法，特别涉及一种利用机械球磨对烟化渣、铜渣、镍渣等含铁橄榄石物料中铁的回收方法；属于冶金工程与环境工程领域。

背景技术

我国是世界第一钢铁生产大国，但我国铁矿资源贫乏，大量的铁矿资源依靠国外进口，我国铁矿石依赖进口已经连续6年超过60％。与此同时，我国每年产生大量冶金废渣，据统计，我国2016年铜渣产生量约为1688-2550万吨；镍渣约为500万吨；铅渣约为300万吨。这些冶金废渣中伴生大量的铁资源，含铁量为30-60％。远高于冶炼铁矿29.1％的平均品位，为一种潜在的铁资源，但该类渣中铁80％以上以铁橄榄石相存在，嵌布粒度极细，硅铁难以分开，致使该类硅铁复合氧化物中铁得不到合理的回收，一直作为工业不可用铁而废弃不用。目前这些废渣大量堆存，造成环境污染和资源浪费。回收铜渣、铅渣、镍渣等铁橄榄石类冶金废渣中铁资源对于冶金废渣的减量化和铁资源化，弥补我国铁矿石资源的长期短缺具有重要意义。

由于铁橄榄石性质稳定，现有国内外报道的回收方法中，大多需要在高温和气氛下焙烧分解，再经磁选分离得到铁精矿。如杨椿、张林楠等均报道了首先将铜渣在1100℃左右进行氧化焙烧1-2h，再经磁选得到磁铁矿。赵凯等利用碳直接还原法在900℃焙烧，控制焙烧时间，再经磁选得到单质粗铁或磁铁矿。李燕春等(中国专利申请号201510572205.1)将铁橄榄石类冶金废渣在SO₂+O₂混合气氛下在600-700℃进行焙烧，再经磁选得到赤铁矿。李燕春等(中国专利申请号201510568445.4)将黄铁矿与铁橄榄石类冶金废渣在氧气氛下和300-1100℃进行氧化焙烧，然后利用磁选得到赤铁矿。

综上所述，目前铁橄榄石类冶金废渣中铁资源的回收方法均存在高能耗，易造成二次污染等问题。铁橄榄石类冶金废渣中铁资源的回收利用是冶金和环境领域函待解决的难题，迫切需要一种节能、高效、流程短的工艺方法回收铁橄榄石类冶金废渣中伴生的铁资源。

发明内容

为了解决现有铁橄榄石类冶金废渣中铁的回收方法存在的高能耗、二次污染等问题，本发明的目的是在于提供了一种低能耗、清洁环保，能够高效实现铁橄榄石类冶金废渣中铁的富集和回收的方法，该方法在常态条件下实现烟化渣、铜渣、镍渣等废渣的资源化利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种利用机械球磨浸出回收含铁橄榄石物料中铁的方法，该方法是将含铁橄榄石物料进行破碎、过筛后，与双氧水混合球磨，得到含磁性氧化铁产物，磁选分离，即得磁性铁精矿。

优选的方案，所述含铁橄榄石物料包括铜渣、镍渣、烟化渣中至少一种。含铁橄榄石物料的选择不局限于此，一般含铁橄榄石矿相的物料都可以采用本发明方法进行实施，如含铁橄榄石的低品位矿物等。

优选的方案，所述含铁橄榄石物料经过破碎、过100～300目筛，取筛下粉料，优选为过150～250目筛。将含铁橄榄石破碎至适当粒度有利于提高球磨反应效率。

优选的方案，所述双氧水浓度为15％～30％，优选为20～25％。

优选的方案，球磨过程中：含铁橄榄石物料与双氧水的液固比为1～5mL:1g；球磨转速为300～600r/min，球磨时间为3～8h。较优选的方案，球磨转速为450～550r/min，球磨时间为3.5～4.5h。

优选的方案，所述磁选分离采用的磁场强度为1.0～1.6万高斯。较优选的磁场强度为1.1～1.3万高斯。