[发明专利]一种微细粒嵌布硅酸盐型氧化铁矿的选矿工艺

说明书

本发明公开了一种微细粒嵌布硅酸盐型氧化铁矿的选矿工艺。通过采用农林剩余物和硫酸钠为活化焙烧添加剂，以微波为加热热源，高效低能耗的实现铁矿物磁性增强，且微细粒嵌布的硅酸盐型脉石矿物在焙烧过程中可发生活化，并与硫酸钠反应生成酸溶性的物质，继而通过酸溶工艺实现脉石矿物与铁矿物的粗分离，此外，焙烧过程中硫酸钠的添加可促进铁矿物颗粒长大，改善磨矿工艺，强化磁选指标。该工艺技术可有效解决微细粒硅酸盐型铁矿中铁品位低、单体解离困难、焙烧能耗高等问题，且具有工艺流程简单、辅助原料来源广、成本低、反应易于控制等优点，并可用于借鉴解决其他由于硅酸盐微细粒嵌布导致的难解离、产品质量不佳等现象。

【技术领域】

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种微细粒嵌布硅酸盐型氧化铁矿的选矿工艺。

【背景技术】

铁矿是钢铁行业的支撑材料，钢铁行业是我国重要的原材料工业之一。随着钢铁产业的高速发展，对铁矿资源的需求越来越大。然而，相对于飞速发展的钢铁行业对铁矿的需求而言，虽然我国铁矿石储量较为丰富，约占世界总储量的12.35％，居世界第四位，但普遍表现为铁品位低、共生关系复杂、嵌布粒度细等特点，约98.57％的铁矿石需通过一定的加工处理才能进行工业应用；逐年的开采导致国内易选铁矿石资源日益枯竭，铁矿石资源贫细化现象越发严重，开发利用难度加大，决定了国产矿生产成本要远高于四大矿山的生产成本，甚至采用现有的铁矿石选矿加工技术很难获得优质的铁精矿产品，种种因素综合作用下，国产矿自供应严重不足，使我国铁矿石对外依存度逐步提高，严重地影响我国资源供给战略安全和资源保障体系，制约了我国国民经济的健康发展。

在我国日益贫细化难选铁矿石资源中，赤铁矿石储量约占85％左右，且有相当一部分矿石中铁矿物主要与高岭石、伊利石或叶腊石等硅酸盐类脉石矿物紧密嵌布，是典型的贫细硅酸盐型赤铁矿石，如蓝山氧化铁锰矿、大红山铁矿等，该类矿石具有独特的“二三四”的物性特点，即“2低”(磁性铁的比例低、次精矿铁品位低)、“3接近”(脉石矿物与铁矿物密度接近、表面化学性质接近、比磁化系数接近)、“4高”(硅酸盐含量高、微细粒含量高、铁精矿中硅含量高、尾款中铁含量高)。反浮选、阶段磨矿-阶段选别和焙烧-磁选的选况和冶炼联合工艺是三种当前国内外处理难选铁矿石常采用的选矿手段。近年来，为了促进难选贫、细化硅酸盐型赤铁矿石的开发利用，选矿工作者借鉴三种常用选矿手段展开了大量的研究工作。

如专利CN103894283A公开了一种针对含铁高硅酸盐型铁矿的阶段磨矿-阶段选别工艺，该发明包括分类、降尾(S1降尾流程和S2降尾流程)、提质步骤，通过多段弱磁选、强磁选、重选等工艺使铁精矿中铁品位提高10个百分点左右，硅含量降低10个百分点左右，并使总尾矿的综合品位由16.2％降低至10.53％左右。

长沙矿冶研究院采用选择性絮凝-反浮选技术，开出一种针对性絮凝剂SA-2，通过对贫细祁东铁矿(铁品位28.36％)进行脱硅提铁，在磨矿细度为-0.038mm占98％时，可获得铁品位为60.36％、铁回收率为62.50％的铁精矿。黄志强、钟宏等采用自主研制的Gemini阳离子捕收剂对铁矿进行反浮选脱除硅酸盐类脉石矿物，可使原矿铁品位由63.86％提高至70.58％，铁回收率达98.42％，SiO2脱除率达83.80％。

然而现有的阶段磨矿-选别工艺和反浮选工艺普遍存在工艺流程较为复杂、硅脱除率低且利用范围较窄等问题，另外，相较于阶段磨矿-选别工艺，反浮选工艺中需要添加各类有机溶剂(如捕收剂、抑制剂、调整剂等，对环境污染较大；焙烧-磁选选冶联合工艺也是处理该类难选铁矿石较为有效的处理手段，其传统的工艺技术是以煤为还原剂，通过焙烧还原技术提高铁矿物的磁性，继而通过磁选得到铁精矿。根据铁矿还原程度的不同分为磁化焙烧-磁选工艺和深度还原焙烧-磁选工艺，前者将矿石中的赤铁矿还原为磁性氧化铁，后者直接将其还原为单质铁，但是两者均存在焙烧过程中焙烧温度较高、焙烧时间较长、焙烧成本较高等问题，深度还原焙烧-磁选工艺在加工能耗和成本等问题上较传统磁化还原焙烧-磁选工艺更为突出，加大了其大规模工业化应用的难度。