[发明专利]一种由含锡铁矿制备炼铁用铁精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锡铁矿综合利用的方法，特别涉及一种由含锡铁矿制备炼铁用铁精矿的方法，属于矿物加工和钢铁冶金领域。

背景技术

我国铁矿资源储量丰富，随着高品位铁矿资源的日益枯竭以及进口铁矿价格的不断上涨，需要加大复杂难处理铁矿资源的开发利用力度。含锡铁矿是一种典型的复杂铁矿，储量较为丰富，主要分布于内蒙古、广西、湖南、云南等省区，其一般含铁30％～55％，含锡0.13％～0.5％。因锡含量过高将会严重影响高炉顺行和操作制度。因此，对于此种资源的大规模应用，必须先有效脱除铁矿中的锡(Sn含量低于0.08％)。据报道，含锡铁矿中锡主要以锡石的形式存在，且多呈细小的单体锡石颗粒或者以微细粒嵌布与铁氧化物中，常规的物理选矿手段难以实现锡、铁的高效分离和回收。开发有效分离回收这种难以利用的共生矿中的铁和锡，具有十分重要的意义。

目前，国内外对于含锡铁复合资源的利用比较有效的方法是火法工艺，常见的方法有：

1)硫化挥发法。硫化挥发法是目前世界上处理铁含量较高的锡中矿、贫锡精矿或炼锡渣较为有效的方法，可较好的实现Sn、Fe分离。其原理是利用SnS在挥发性质上的特点来回收锡的，比如采用烟化炉硫化挥发法处理锡中矿，Sn挥发率均在98％以上，弃渣含Sn在0.07％以下。但该法的主要缺点是：硫化温度高，需要1180℃～1300℃的高温；焙烧时间较长，需要60～90min；而且烟气中含有SO₂气体，需经脱硫处理才能排放，否则会造成二次污染。

2)氯化焙烧法。该方法是将含Sn、Fe、Zn等的物料混合，加入氯化剂溶液，经研磨、成球、干燥后与碳质还原剂一起送入回转窑，然后在1000℃左右高温下焙烧，球团中的Sn和其他几乎所有有色金属以氯化物的形态挥发，在收尘系统中予以回收。高温氯化挥发法发展到处理一般锡冶炼系统无法处理的低品位高杂质(尤其是砷、铁)的贫锡物料，是综合回收多金属复杂矿物的高效处理手段。但由于氯和氯化氢有很强的化学活性，对工业设备腐蚀性大，且对环境造成危害，因而极大地限制了该法的广泛应用。

3)弱还原焙烧挥发法。专利“一种从选矿含锡尾矿中分离回收锡的方法(专利号：201210453731.2)”采用弱还原焙烧的方法处理传统选矿工艺难以处理的含锡选矿尾矿，使含锡尾矿中锡的挥发率达70％以上，可实现低品位含锡尾矿中锡元素的高效分离和回收。其技术原理是：在高温条件之下，利用SnO₂较易还原为SnO，且SnO的蒸气压大，从而实现SnO的挥发和回收。然而，本方法并未考虑尾矿中铁元素的分离和回收。根据热力学分析，本方法焙烧气氛中CO的体积浓度[CO/(CO+CO₂)]为20％～50％，该还原气氛条件下，高价铁氧化物易被还原为浮氏体，不利于后续铁元素的回收和利用。

目前已公开的专利大都是基于硫化或氯化焙烧的原理，添加不同的脱硫剂、氯化剂，或者是二者的混合，在有还原剂存在和高于1000℃的条件下进行硫化、氯化挥发，然后在烟尘中回收锡。但是，硫化挥发和氯化焙烧法存在的突出问题为能耗高、污染环境和设备要求高。因此，在当前我国优质铁矿资源日渐枯竭的现状下，急需开发一种高效、环保、经济合理的利用含锡铁矿的方法。

发明内容

针对现有技术处理含锡铁矿时存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种工艺流程简单、工艺条件温和、成本低、环境友好的含锡铁矿制备炼铁用铁精矿的方法，该方法锡铁分离效果好，铁回收率高，得到的铁精矿锡含量低，可用作高炉炼铁的原料。

本发明公开了一种由含锡铁矿制备炼铁用铁精矿的方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)：原料造块

将含锡铁矿和碳酸钠分别通过碾磨后，按质量比1:0.1～0.4混合均匀，再将混合物料造块；

步骤(2)：还原焙烧

将步骤(1)所得团块预干燥后，置于还原气氛中，在850℃～945℃温度下进行还原焙烧，还原焙烧完成后，将还原焙烧产物冷却；所述的还原气氛由CO和CO₂混合组成，CO的体积百分比分数维持在5％≤[CO/(CO+CO₂)]×100％≤17％；

步骤(3)：球磨浸出、磁选分离

将步骤(2)冷却后的还原焙烧产物置于水中球磨、浸出，得到混合浆料；所得混合浆料通过磁选分离出磁铁精矿，余下非磁性物通过过滤分离出锡酸钠溶液和滤渣。

本发明的由含锡铁矿制备炼铁用铁精矿的方法还包括以下优选方案：