[发明专利]一种利用碱熔法富集铁尾矿中氧化铁的方法

说明书

本发明属于铁尾矿无害化及其综合利用技术领域，具体涉及一种利用碱熔法富集铁尾矿中氧化铁的方法。该方法通过添加一定量的碱金属氢氧化物在特定的温度和时间对铁尾矿进行碱熔处理，可以使碱金属氢氧化物与铁尾矿中的氧化硅、氧化铝等反应生成水溶性化合物，在后续的处理中去除，达到富集氧化铁的效果，且该方法无需加入还原剂、能耗较小，可以减小重金属浸出危害，绿色环保，适用于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于铁尾矿无害化及其综合利用技术领域。更具体地，涉及一种利用碱熔法富集铁尾矿中氧化铁的方法。

背景技术

铁尾矿是指原矿经过破碎、筛分、粉碎、分级、重选、浮选等多种选矿工艺后产生的固体废物。铁尾矿中铁的平均品位为40％，按铁矿石总量计算，铁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，通常堆放在尾矿库中，不仅长期占用大量土地，还易产生含有大量重金属的废水，对水资源或环境造成严重的重金属污染。因此，寻找一个高效富集铁尾矿中氧化铁、充分利用铁尾矿铁元素、减少重金属废水对环境污染的方法十分迫切。

目前，现有技术从铁尾矿中富集铁的方法主要为还原法，包括微波焙烧、悬浮磁化焙烧、直接还原和还原焙烧等。微波焙烧和悬浮磁化焙烧对焙烧装置的要求较高，在工艺及成本上不具有优势，应用范围受限；直接还原需要1000℃以上的高温和较长的反应时间(一般在120min以上)，能耗大成本高，不适于大规模产业化生产；还原焙烧需要添加大量的煤炭作为还原剂，在反应过程中会产生二氧化硫等污染物，且目前高质煤炭储量也在迅速枯竭。除了以煤炭作为还原剂，中国专利申请CN102586586A公开了一种低品位铁矿磁化焙烧分选的方法，中国专利申请CN108580031A公开了一种对多金属伴生选铁尾矿预先焙烧的选矿方法，上述两种方法均采用CO+H₂作为还原气体来还原铁尾矿，但是CO具有急性毒性，H₂易燃易爆，生产过程中存在极大的安全隐患，且这两种气体多来自于煤炭、石油，还是存在造成煤炭储量枯竭和处理成本高的问题。另外，上述通过还原法将从铁尾矿中富集铁后的富铁尾矿在仓储、运输过程中还存在重金属浸出的危害。

因此，迫切需要提供一种无需加入还原剂、能耗较小、减小重金属浸出危害、绿色环保的富集铁尾矿中氧化铁的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术需要添加大量还原剂、还原气体具有一定安全隐患、能耗高、存在重金属浸出危害的缺陷和不足，提供一种无需加入还原剂、能耗较小、减小重金属浸出危害、绿色环保的富集铁尾矿中氧化铁的方法。

本发明的目的是提供一种利用碱熔法富集铁尾矿中氧化铁的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种利用碱熔法富集铁尾矿中氧化铁的方法，包括以下步骤：

将铁尾矿与碱金属氢氧化物按照重量比1:(1.0～3.0)混合均匀，在700～900℃温度下焙烧60～120min，冷却后将焙烧产物加入水搅拌、过滤，得碱性滤液，滤渣干燥得富铁尾矿。

本发明中添加一定量的碱金属氢氧化物在特定的温度和时间对铁尾矿进行碱熔处理，利用碱金属氢氧化物与铁尾矿中的氧化硅、氧化铝等反应，使硅铝元素生成水溶性化合物，可在后续的处理中去除，达到富集氧化铁的效果。

进一步地，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠。

优选地，所述铁尾矿与碱金属氢氧化物的重量比为1:(1～1.5)。实践中发现，在此配比条件下的铁尾矿与碱金属氢氧化物可充分接触、反应，过多的碱金属氢氧化物对于焙烧效果无益，且会增加成本。