[发明专利]强化高磷铁矿石提铁降磷的微波流态化焙烧-浸出方法

说明书

一种强化高磷铁矿石提铁降磷的微波流态化焙烧‑浸出方法，按以下步骤进行：(1)准备高磷铁矿石作为原料；(2)破碎后磨矿获得铁矿粉；(3)送入微波流态化焙烧炉，在还原气氛条件下焙烧；(4)将焙烧矿磨细后进行弱磁选；(5)用硫酸进行酸浸脱磷，酸浸脱磷后过滤分离出固体物料；将固体物料水洗烘干。本发明的方法实现了高磷铁矿石高效综合利用，铁品位和回收率高，除磷效果显著，工艺更为节能降耗，且提铁降磷效果更为显著，实现了高磷鲕状赤铁矿石的资源化和高效化的开发利用。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种强化高磷铁矿石提铁降磷的微波流态化焙烧-浸出方法。

背景技术

我国铁矿石总量大，但大量的“贫、细、杂”弱磁性铁矿资源未能得到有效开发利用，其中以鲕状赤铁矿资源储量达100多亿吨，约占国内铁矿资源总储量的12％，占我国赤铁矿储量的30％，湖北鄂西铁矿、河北宣龙铁矿、湖南宁乡铁矿、广西屯秋铁矿等都属于鲕状赤铁矿类型；鲕状赤铁矿石主要以鲕状、肾状和豆状构造为主；鲕粒以赤铁矿(或者石英、粘土矿物)为核心，由赤铁矿、石英、绿泥石相互包裹逐层凝结成鲕状颗粒，形成胶体化学沉积作用形成的鲕状构造；由于其自身特点鲕状赤铁矿一直无法得到有效的开发利用，成为国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。

我国部分鲕状赤铁矿含磷量高，一般在0.4～1.2％，称为高磷鲕状赤铁矿；我国现已探明高磷鲕状赤铁矿储量37.2亿吨，主要由赤铁矿、鲕绿泥石、方解石、白云石、胶磷矿等矿物组成，此类矿石中的磷主要以胶磷矿的形式存在，胶磷矿与其它矿物紧密共生，嵌布粒度甚至小于2μm，不易分离；在烧结过程和高炉冶炼过程中，矿石中的磷将全部转入烧结矿及生铁中，磷对钢材性能的影响很大，磷是绝大多数钢种中的有害元素，因此，在选冶过程中，高效提铁降磷是决定该矿综合开发利用的关键。

近年来，围绕高磷鲕状赤铁矿高效综合利用这一重要课题，众多学者开展了大量的基础研究工作，也取得一定的成果，其主要工艺方法可以分为物理选矿、化学选矿、生物选矿和冶炼法；其中选矿法包括强磁-反浮选、磁化焙烧-弱磁选、磁化焙烧-弱磁选-反浮选等工艺；冶炼法包括烧结法和熔炼法；物理选矿、化学选矿、生物选矿、冶炼法等每一种方法都能在一定程度上实现磷铁分离；但由于这类矿石鲕状结构复杂、嵌布粒度较细，单体解离度小等原因，导致每种方法分选效果均不佳，且能耗大，经济效益差，难以满足工业生产要求。

发明内容

针对现有高磷鲕状赤铁矿选别指标不显著等上述技术问题，本发明提供一种强化高磷铁矿石提铁降磷的微波流态化焙烧-浸出方法，将高磷铁矿石经过微波流态化焙烧后，再经过磨矿、弱磁选后得到得到弱磁精矿，酸浸后得到降磷铁精矿。通过微波流态化焙烧改变矿石内部鲕状致密结构，使其有利于后续酸浸，节能降耗的同时提高提铁降磷效果。

本发明的方法中具体包括以下步骤：

1、准备高磷铁矿石作为原料，其铁品位20～50％，磷的质量百分含量0.4～1.2％；

2、将原料破碎至粒径≤2mm，然后磨矿至粒径≤0.074mm的部分占总质量的60～90％，获得铁矿粉；

3、将铁矿粉送入微波流态化焙烧炉，在还原气氛条件下加热至反应温度500～650℃，焙烧5～10min反应结束，得到焙烧矿；

4、将焙烧矿磨矿至粒径≤0.038mm占总质量的40～85％，然后进行弱磁选，弱磁选的磁场强度为80～85kA/m，弱磁选后得到磁选铁精矿；

5、将磁选铁精矿用硫酸进行酸浸脱磷，酸浸脱磷后过滤分离出固体物料；将固体物料水洗后烘干去除水分，制成脱磷铁精矿。

上述方法中，步骤3发生的主要反应的反应式为：