[发明专利]一种复杂贫锡中矿全价利用的复合氯化冶金方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，尤其锡冶金设备技术领域，具体涉及一种工艺简便，工作稳定可靠的贫锡中矿有价金属全价综合利用的复合氯化冶金方法。

背景技术

锡矿多为铁质复杂共生矿，锡石粒度小，连生体多、含铁高、锡铁结合致密，选矿难度很大，在产出锡精矿的同时，还生产出一定数量锡中矿。锡中矿是指选矿过程中产出的品位在1.0％～4.5％范围内的含锡矿物，包括从原生锡矿选矿流程中产出的中矿，也包括从锡尾矿再选得到的中矿。尾矿是数量巨大的二次资源，全国尾矿存量高达100亿吨，仅2009年产生的尾矿量就达11.92亿吨，其中有色金属尾矿占 30%。截至2009年底，个旧矿区锡尾矿存量已经高达2.5亿吨，平均含锡 0.15%，含锡金属37万吨，还有铅400万吨、锌180万吨、铁6000万吨，此外还有多种有色稀贵金属。为了回收利用尾矿资源，尾矿再选已经进入了工业规模阶段，再选得到的产品是成分复杂、有价金属品位很低、砷杂质含量较高的贫锡中矿。

一般以锡含量高低将锡中矿划分为贫锡中矿和富锡中矿，含Sn1.0％~2.5％的称贫锡中矿，2.5％~4.5％的称富锡中矿。富锡中矿一般采用“烟化炉硫化挥发法”处理，是一项成熟的技术，可以回收其中的锡铅锌等有色金属，锡的回收率在90%以上，但含量最多的铁进入了炉渣而无法回收，而且能源消耗量较大。贫锡中矿的特点是锡品位低、含有多种有价金属、成分复杂，一般波动范围：Sn1.0~2.5%、Fe 40~55%、Pb 1.0~3.0%、Zn 0.5~1.0%、Cu 0.2~0.7%、As 0.4~1.5%，除此之外还含有In、Bi等有价金属和SiO₂、CaO、Al₂O₃等非金属成分，由于成分复杂，提取难度大，加工成本高。

氯化冶金是处理低品位复杂成分矿物比较有效的途径，国内外通常采用高温氯化挥发焙烧法处理贫锡中矿，在贫锡中矿中配料加入氯化剂和还原剂，经搅拌混合造球，干燥后入回转窑高温氯化焙烧，锡铅等有色金属氯化挥发进入烟气，经收尘后获得锡铅富集物，焙烧后的焙球作为炼铁原料。但是现有处理贫锡中矿的高温氯化焙烧法也存在比较严重的技术缺陷，主要是将氯化还原挥发焙烧与氧化焙烧集中在一个设备中，使用同一种氯化剂，在相近的气氛下进行，难以兼顾锡铅锌挥发和砷杂质的脱除以及铁的综合回收，一般都将重点放在高价值的锡铅等有色金属的回收上，而无法兼顾铁资源的回收和产品质量标准。因而造成铁球团中铁的品位较低，≤50%以下，杂质砷含量很高（0.2~0.5%），而且铁球团的强度低，无法达到炼铁炉料质量标准，综合利用目标无法实现；其次是回转窑“结窑”现象频繁、收尘流程冗长、收尘设备腐蚀严重、加工费用高，经济效益差，贫锡中矿的综合利用难题至今尚未得到有效地解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简便，工作稳定可靠的贫锡中矿全价利用的复合氯化冶金方法。

本发明的目的是这样实现的，包括中温还原氯化焙烧、磁选、富铁球团制备、高温氧化氯化焙烧、铁球团冷却与热能回收、收尘与净化，具体包括下列工序：

A、中温还原氯化焙烧：以氯化亚铁作氯化剂，其加入量为贫锡中矿中需要氯化的锡、铅、锌和铜的总质量的2.0~3.0倍；以褐煤和/或焦粉作还原剂，加入量为锡中矿质量的6~10%，配料碱度（即CaO/SiO₂）为0.5~0.67，使前置回转窑内处于弱还原气氛，控制窑头温度800~1100℃，窑尾温度350~500℃，氯化焙烧80~120min；

B、磁选：将A工序中还原氯化焙烧有色金属挥发后的焙砂，通过换热装置冷却至100°C左右，然后送入磁选设备，在90~100KA/m磁场强度下进行干式磁选，将含铁物料与非铁物料分开，得到富铁精粉和低铁尾砂；

C、铁球团制备：将磁选后得到的富铁粉料中加入重量比2%左右的氯化钙，2%左右的粘合剂，经搅拌混合后送至制粒机中制成粒径20~30mm的球粒，然后送入干燥预热装置中，在400~1000℃温度下分段进行干燥和预热16~20min，得到干燥预热铁球团；