[发明专利]一种利用矿相重构法从铁酸锌资源中回收锌的方法

说明书

本发明公开了一种利用矿相重构法从铁酸锌资源中回收锌的方法，属于矿物加工技术领域，包括以下步骤：(1)将原矿进行破碎处理，得到预定细度的铁酸锌资源；(2)向铁酸锌资源中加入钙化剂，充分混匀后制粒，将混合料在氧化气氛下进行钙化焙烧，使铁酸锌进行矿相重构，转化为氧化锌和铁酸二钙，得到钙化焙烧产物；(3)将钙化焙烧产物进行还原焙烧，使钙化焙烧产物中的铁酸二钙还原转化为磁铁矿，得到还原焙烧产物；(4)将还原焙烧产物进行破碎处理，通过磁选分离，得到氧化锌矿和磁铁矿。本发明通过钙化焙烧使铁酸锌资源进行矿相重构，转化为氧化锌，易于后续锌铁分离，采用的钙化剂廉价易得，且反应速率快，磁选分离后锌的回收率高。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种利用矿相重构法从铁酸锌资源中回收锌的方法。

背景技术

锌是重要的战略性基础材料，应用十分广泛，随着我国现代化建设的加快，锌产品的需求日益增加，目前锌冶炼的主要原料为硫化锌矿，其储量日益减少，限制了锌工业的发展。回收利用氧化锌矿和二次锌资源是解决锌原料短缺的有效途径，二次锌资源主要包括钢铁厂粉尘、含锌浸出渣和铅锌冶炼渣，我国每年产生的锌浸出渣约500万吨，但利用率不到5％。钢铁企业每年产生粉尘约1亿吨，而利用率不足20％，这些粉尘含有大量的锌铁资源但无法有效回收利用，造成了严重的资源浪费和环境污染，因此，回收利用二次锌资源对解决我国锌工业原料短缺和环境保护具有重要意义。

铁酸锌资源是重要的二次锌资源，产量大、锌含量高，其主要含锌物相为铁酸锌，铁酸锌结构十分稳定，很难被破坏，目前无法有效回收利用。目前钢铁厂粉尘处理方法包括湿法浸出、火法冶炼以及湿法-火法联合工艺等，均是以回收利用氧化锌中的锌资源为主，对铁酸锌物相中的锌资源回收效果不佳。湿法浸出主要包括酸浸法和碱浸法，酸浸法需要高温高酸条件才能获得较高的锌浸出率，且同时浸出锌铁，造成后续沉铁工艺复杂，锌的总回收率低。碱浸时法主要包括NaOH强碱浸出法和氨浸出法两种，与酸浸法相比，碱浸法具有良好的选择性浸出特性，特别是氨浸法，但用于含铁酸锌资源时锌浸出率低。火法还原方法需要依赖还原煤或焦作为还原剂和燃料，通过高温还原挥发的方法回收锌。在处理铁酸锌资源时，还原挥发温度比传统氧化锌资源的还原温度更高，还原难度更大、能耗更高、经济差。到目前为止，还没有开发出适于回收利用铁酸锌资源中锌的清洁高效利用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌回收率高、生产成本低、绿色环保的利用矿相重构法从铁酸锌资源中回收锌的方法。

本发明提供一种利用矿相重构法从铁酸锌资源中回收锌的方法，包括以下步骤：

(1)将原矿进行破碎处理，得到预定细度的铁酸锌资源；

(2)向步骤(1)所得铁酸锌资源中加入钙化剂，充分混匀后制粒，将混合料在氧化气氛下进行钙化焙烧，使铁酸锌进行矿相重构，转化为氧化锌和铁酸二钙，冷却后得到钙化焙烧产物；

(3)将步骤(2)所得钙化焙烧产物进行还原焙烧，使钙化焙烧产物中的铁酸二钙还原转化为磁铁矿，得到还原焙烧产物；

(4)将步骤(3)所得还原焙烧产物进行破碎处理，通过磁选分离，得到氧化锌矿和磁铁矿。

优选的，所述钙化剂为碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙中的一种或多种。

优选的，所述钙化剂中有效CaO含量与铁酸锌的摩尔比为(2.0～2.4)：1。

优选的，所述步骤(1)中，将原矿破碎后细度至-1.0mm。

优选的，所述步骤(2)中，混合料的粒径(D₉₀)为3.0～20mm。

优选的，所述钙化焙烧在回转窑或烧结机中进行，焙烧温度为1230～1280℃，焙烧时间为5～15min。

优选的，所述钙化焙烧产物采用自然冷却或水淬冷却。