[发明专利]一种提高低品位赤铁矿磁性的方法

说明书

本发明公开了一种提高低品位赤铁矿磁性的方法。包括以下步骤：将低品位铁尾矿和咖啡渣分别经过烘干、球磨过筛处理后，按质量比为84～96wt％铁尾矿、4～16wt％咖啡渣的比例充分混合；将混合后的原料在通氮气的条件下，进行焙烧，冷却至室温，得到焙烧产物；将焙烧产物研磨后进行弱磁选，得到磁选后的磁精矿和非磁性矿。本发明选用原料为铁尾矿、咖啡渣，原料均为工业固体废物，即节约成本又回用了固体废物。咖啡渣中的固定碳燃烧能提供还原反应的热量，挥发组分的燃烧提供了还原过程所需的还原气体。所用原料廉价易得、工艺简单、操作简单、成本设备要求较低，易于规模化生产及实际应用，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于尾矿资源化及其综合利用领域。更具体地，涉及一种提高低品位赤铁矿磁性的方法。

背景技术

尽管中国的铁矿石储量居世界第四位，但多数已探明的铁矿石品位非常低，只能在选矿和富集后才能使用。通常仅选择高含量铁矿石作为选矿方法，而放弃了许多铁尾矿。我国铁尾矿中铁平均品位为40％，按铁矿石总量计算，尾矿中可利用的铁元素量非常大。但由于铁尾矿品位低，粒度细，易泥化导致其难以回收。

目前，从铁尾矿中富集铁的方法包括直接还原法、微波焙烧法、悬浮磁化焙烧法和还原焙烧法等。其中，直接还原法需要1000℃以上的高温，且焙烧时间在2h以上，回收铁的同时消耗太多的热能，目前此方法无法实现工业应用。而微波焙烧和悬浮磁化焙烧由于其装置的特殊性和高成本，无法扩大应用范围。磁化焙烧法是利用管式炉，通过还原焙烧将弱磁性铁矿石转变为强磁铁矿的焙烧方法，并且使用低强度磁选装置使之回收。

目前，磁化焙烧后续磁选工艺，传统常见的还原剂为焦煤、烟煤，但由于磁化焙烧过程中需要大量还原剂，目前高级煤炭储量迅速枯竭，且煤中含硫量高，燃烧过程中会导致尾气的空气污染问题，寻找绿色的替代还原剂迫在眉睫。

在针对铁尾矿磁化焙烧的研究中，如中国发明专利(授权公告号CN102586586 A)公开了一种环保焙烧铁尾矿的方法。该方法的特征在于先进行氧化焙烧，再通入煤或煤气产生的含量为15％的(CO+H₂)为还原性气体还原铁矿石，使原矿的磁性增强。所用还原剂虽然为气体(CO+H₂)，但实质上还原剂还是煤，未能解决煤目前资源枯竭的问题。所得的还原性气体含量为15％，在工业上无法做到能控制到如此准确的还原气体含量。且在还原焙烧前进行的氧化焙烧，看似节省了通入还原气体的时间，实则在氧化焙烧过程中增加了反应能耗。

咖啡是世界上“三大饮料”作物之一，种植在70多个国家或地区。据统计，每生产1kg速溶咖啡，就会排放0.9kg咖啡渣。国外的咖啡渣主要用作肥料和燃料，而国内的咖啡渣则主要作为废物丢弃，这会造成环境污染和大量的资源浪费。如何经济有效的处理处置咖啡渣是目前急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的首要目的在于提供一种提高低品位赤铁矿磁性的方法，在提高铁尾矿磁性的同时，减轻咖啡渣带来的资源堆积问题，减少环境污染，且降低反应能耗，达到铁尾矿资源化和综合利用的目的。

本发明的另一目的在于提供采用上述方法制备得到的提高磁性后的磁精矿。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种提高低品位赤铁矿磁性的方法，包括以下步骤：

S1.将低品位铁尾矿和咖啡渣分别经过烘干、球磨过筛处理后，按质量比为84～96wt％铁尾矿、4～16wt％咖啡渣的比例充分混合；

S2.将混合后的原料在通氮气的条件下，以3～7℃/min的升温速率在650～800℃下焙烧60～100min，冷却至室温，得到焙烧产物；

S3.将焙烧产物研磨后，加水和/或酒精进行弱磁选，磁场强度为2～4A，得到磁选后的磁精矿和非磁性矿，干燥，得到提高磁性后的磁精矿。