[发明专利]高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法

说明书

本发明提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁‑酸浸除磷的方法，本发明采用高温氧化焙烧对流化态的物料进行处理，颗粒内生成大量的裂隙，一定程度上破坏了鲕状结构，增大孔隙率和比表面积，使其有利于还原和浸出，同时流化态具有极高的传质传热效率。同时，本发明对还原物料进行快速降温，致使矿物颗粒表面出现裂隙，进一步提高了孔隙率，有助于后续浸出，冷却后进行氧化，使还原后的人工磁铁矿Fe₃O₄氧化生成了矫顽力较低的强磁性矿物—γ‑Fe₂O₃，可降低铁矿物的磁团聚现象，提高磁选产品的质量。实验结果表明，本发明中的方法制备得到的铁精矿的铁品位≥63.00％，铁回收率≥92.00％，P品位≤0.20％。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，尤其涉及一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法。

背景技术

众多难选铁矿中，高磷鲕状铁矿尤其是弱磁性的高磷鲕状赤铁矿是最难选的铁矿石之一。鲕状铁矿矿石多呈现鲕状、豆状和肾状；以铁矿(或石英等)为核心，由铁矿、石英、绿泥石相互逐层包裹而成鲕状颗粒，形成胶体化学沉积作用形成的鲕状构造；由于其自身特点，鲕状铁矿一直无法得到有效的开发利用。高磷鲕状铁矿中的胶磷矿和绿泥石是主要含磷矿物，嵌布粒度细，主要以鲕状或鲕粒的同心结构存在，磷含量一般为0.4％～1.1％，甚至更高，远不能满足炼铁对原料的需求。因此高磷鲕状铁矿的选矿难度极大，成本高，导致了高磷鲕状铁矿尚未得到有效的开发利用。

高磷鲕状铁矿的结构决定了只有细磨至几十或几个微米以下，才能破坏鲕粒结构完成铁矿物的解离，才能得到有效利用，但破碎后的鲕状铁矿粒度细，回收困难。通过物理选矿法，(反)浮选法与选择性絮凝-(反)浮选法，浸出法(生物浸出、化学浸出)等选矿工艺均难以获得合格铁精矿。近年来，科研工作者利用火法焙烧工艺处理高磷鲕状铁矿获得了诸多进展。通过焙烧，将弱磁性赤铁矿转化为强磁性磁铁矿，扩大铁矿物与脉石的磁性差异，可有效的回收细粒的铁矿物，但该方法存在产品质量不均，能耗高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，本发明中的方法在节能降耗、绿色生产的同时，提高了提铁降磷的效果。

本发明提供一种高磷鲕状铁矿悬浮焙烧提铁-酸浸除磷的方法，包括以下步骤：

A)将高磷鲕状铁矿石粉碎后在流化态下进行氧化焙烧，得到氧化焙烧产品；

B)将所述氧化焙烧的产品在还原性气氛和流化态下进行磁化焙烧，得到磁化焙烧产品；

C)将所述磁化焙烧产品在惰性气氛下快速冷却至180～250℃，然后接触空气氧化冷却，得到冷却后的焙烧产品；

所述冷却的降温速率为50～100℃/min；

D)将冷却后的焙烧产品依次进行磨矿-磁选和酸浸除磷，得到铁精矿。

优选的，所述高磷鲕状铁矿石为高磷鲕状赤铁矿、高磷鲕状磁铁矿和高磷鲕状赤/磁铁矿中的一种或几种。

优选的，粉碎后的高磷鲕状铁矿的粒径为-2mm，其中，-0.074mm的物料的质量分数为40～60％。

优选的，所述步骤A)中氧化焙烧的温度为1000～1050℃；所述步骤A)中氧化焙烧的时间为30～90min。

优选的，所述还原性气氛包括惰性气体和还原性气体，所述还原性气体在所述还原性气氛中的体积分数为20～40％；

所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或几种；所述还原性气体为CO、H₂和煤制气中的一种或几种。

优选的，所述步骤B)中磁化焙烧的温度为520～550℃，所述步骤B)中磁化焙烧的时间为30～60min。