[发明专利]一种硫钴精矿金属化球团的制备方法

说明书

本发明属于火法冶金技术领域，特别涉及一种硫钴精矿金属化球团的制备方法。步骤如下，(1)氧化焙烧；(2)压力成型；(3)干燥；(4)直接还原；(5)保护冷却；最终得到金属化球团。本发明提供了一种处理硫钴精矿的新工艺方法，解决了目前硫钴精矿中有价资源回收率低、湿法冶炼钴镍行业工艺过程复杂、能耗高、副产品多、污染大等问题，具有工艺简单、成本低廉、周期短、效率高等优点，能高效地将硫钴精矿中的铁、钴、镍、铜等金属元素进行高温快速还原，得到金属化率较高的硫钴精矿金属化球团，该球团可经磨矿磁选或电炉熔炼分离提取其中的钴镍铁等有价资源，以提高硫钴精矿和攀枝花钒钛磁铁矿资源的综合回收率。

技术领域

本发明涉及火法冶金技术领域，特别涉及一种硫钴精矿金属化球团的制备方法。

背景技术

钴镍性质非常相似，被称为“工业味精”，在硬质合金、石油催化、人造金刚石、功能陶瓷、军工行业、高能电池等方面得到广泛应用；铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，已经成为人类不可缺少的金属。铁是碳钢、铸铁的主要元素，可以算得上是最有用、最价廉、最重要的金属。

攀西钒钛磁铁矿中除蕴藏有丰富的铁、钒、钛资源外，还含有以硫化物形式存在的钴、镍、铜等有价金属。目前，攀西地区每年可产约3万吨硫钴精矿，这种硫钴精矿的品位比较低，而且多与铁、铜、镍等多种金属共生(含Co 0.21～2.103％、Ni 0.18～4.305％、Cu0.11～1.37％、Fe 18～50％、S 12～30％)，加上其他微量稀散元素，给硫钴精矿中分离提取有价资源带来困难。由于技术上不过关、经济上不可行、市场整体环境较低迷等因素，目前对攀西钒钛磁铁矿钴、镍、铜、硫资源的回收利用主要是进行了硫钴精矿选矿，并对选出的硫钴精矿中的硫、钴资源分离提取进行了工艺研究和初步的工业实践，而硫钴精矿中其它绝大部分的有色金属资源未加以有效回收。目前，国内外大多采用硫酸化焙烧-浸出-净化分离的湿法冶金工艺处理硫钴精矿，只是对焙烧料浸出液中钴的富集与分离方法有所不同，但存在着工艺流程长、生产成本高、回收率较低、环境污染大等问题。而直接还原工艺具有工艺简单、还原速度快、周期短、效率高、资源回收率高、能耗低等优点，已广泛用于处理冶金粉尘、红土镍矿、复杂难选矿、钒钛磁铁矿等，但对硫钴精矿进行氧化焙烧-煤基直接还原制备硫钴精矿金属化球团的火法冶金工艺，至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫钴精矿金属化球团的制备方法，改善和克服了目前已有工艺中存在的工艺流程长、经济效益低、环境污染重的缺点。

本发明硫钴精矿金属化球团的制备方法，包括如下步骤：

(1)氧化焙烧：硫钴精矿经氧化焙烧后，得到焙烧料：其中氧化焙烧条件为：焙烧温度500～750℃，焙烧时间10～20min，过剩空气系数在1.2～2.0；

(2)压力成型：将物料混匀，制成湿球团；其中各物料重量配比如下：焙烧料:还原剂:粘结剂:水＝100:(15～25):(3～8):(4～9)；

(3)干燥：将所述湿生球团进行干燥得干球团；

(4)直接还原：将所述干球团进行高温快速直接还原，得到金属化球团；

(5)保护冷却：将所述金属化球团进行保护冷却，用以防止再氧化；

(6)磁选：将冷却后的金属化球团经破碎、细磨、磁选后，得到合金化铁粉和磁选尾料。

其中：

步骤(1)中所述硫钴精矿的粒度为100～325目。

步骤(2)中所述焙烧料的粒度为100～270目，且小于200目占65％以上。

步骤(2)中所述还原剂主要为普通煤粉、无烟煤粉、石墨粉、焦炭粉、活性炭、木炭、蓝炭、石油焦、沥青焦中的一种或其混合物。