[发明专利]一种从湿法炼锌工艺中多级磁选回收铁的方法

说明书

技术领域：

本发明属于冶金工程与环境工程的交叉领域，具体涉及到一种从传统湿法炼锌高铁锌焙砂中多级磁选回收铁的方法。

背景技术：

高铁锌焙砂是高铁硫化锌精矿经过焙烧之后的得到的一种富含杂质铁的锌冶炼中间产物。随着锌冶炼行业不断发展与扩大以及经济建设中对锌的需求量的增大，锌矿产资源的储量日益减少，低品位高铁锌精矿的应用越来越普遍，而如何实现锌焙砂中铁锌的高效分离以及从锌冶炼过程中铁资源的回收已经成为了目前亟待解决的难题。

高铁硫化锌精矿通常指的是含铁量超过7.5～8％的硫化锌精矿，在其焙烧过程中绝大部分铁氧化物与锌氧化物等组分发生反应，生成以铁酸锌为主的铁酸盐固溶体，该固溶体结构稳定，在常规酸浸条件下难以溶出而成为锌浸出渣的主要成分。对于这类高铁锌焙砂湿法炼锌过程中产生的锌浸渣，常规的处理方法可分为湿法与火法两种。湿法处理工艺对锌浸出渣进行高温高酸浸出，浸出酸度为200～300g/L，浸出温度为80～90℃，在此条件下，铁酸锌结构被破坏而溶解进入溶液中，铁锌一同进入溶液为传统炼锌的除铁带来了沉重的负担。工业上常见的除铁方法有中和水解法、黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法，虽湿法处理工艺金属回收率高，但工艺流程长、设备腐蚀严重、后续除铁工艺产生的沉铁渣难以直接作为炼铁原料使用，导致该沉铁渣在堆存过程中多种重金属元素进入土壤、地表水和地下水造成严重的污染。常用的火法处理工艺有威尔兹法和奥斯麦特法，其基本原理是将锌浸出渣与焦炭按照一定比例混合，在1100～1300℃的高温下还原挥发，使其中的绝大部分锌、铅、铟以及部分锗以金属形式挥发，在出口处再氧化成氧化物烟尘回收，几乎所有的铁及大部分的稀贵金属进入窑渣中。由于焙烧温度较高，渣中的元素主要以合金或者硅酸盐化合物存在，各物相间嵌布紧密，渣的硬度较大，难以回收，造成有价金属的损失。

发明内容：

本发明的目的在于克服传统湿法炼锌工艺中铁资源难以回收的瓶颈，提供一种实现铁锌高效分离的方法以及开发一种回收铁资源的工艺，有效地将高铁锌焙砂经过弱还原焙烧后的产物利用多级磁选组合实现富铁精矿的回收，同时将富锌磁选尾矿作为原料返回传统炼锌工艺，从而实现高铁锌焙砂中锌铁在工艺源头的高效分离，达到锌清洁生产及铁资源回收的技术目标。

为实现上述目标，将高铁锌焙砂在弱还原气氛下焙烧所得的还原样先球磨，球磨后将料浆输入搅拌桶，充分搅拌后进入弱磁选设备磁选回收铁，通过在不同磁场强度进行的磁选以及磁选前的球磨预处理的组合，实现锌铁高效分离。该工艺具体还包括以下技术方法：

一种从高铁锌焙砂中多级磁选回收铁的方法，包含以下步骤：

1)锌焙砂还原焙烧产物进入一次球磨工序；球磨结束后，将料浆充分搅拌后进入磁选I，将磁选I所得精矿I进入二次球磨工序，往二次球磨后的料浆中加入分散剂，充分搅拌调浆后进入磁选II，磁选II所得的精矿II为富铁料；

2)磁选I所得尾矿I进入磁选III，经过磁选III得到的精矿III进入步骤1)所述的二次球磨工序，与精矿I一起处理，磁选III所得尾矿III为富锌料；

3)磁选II所得尾矿II进入磁选IV，磁选IV所得精矿IV返回步骤1)所述的二次球磨工序，与精矿I一起处理，磁选IV所得尾矿IV为富锌料。

步骤1)所述的锌焙砂为高铁锌焙砂。

步骤1)所述的一次球磨与二次球磨均为湿式球磨，球磨液体介质均为水，工艺条件均为：液固质量比为15∶1～25∶1，转速为200～350r/min，球磨时间为5～25min。

步骤1)所述的磁选I工艺条件为：磁场强度为0.1～0.12T，磁选时间为10～30min。

步骤1)所述的磁选II工艺条件为：磁场强度为0.05～0.07T，磁选时间为10～20min。

步骤2)所述的磁选III与步骤3)中磁选IV的工艺条件均为：磁场强度为0.14～0.16T，磁选时间为20～40min。所有磁选过程保持料浆pH为6～8。

步骤1)所述的分散剂为六偏磷酸钠。

所述的六偏磷酸钠按照在料浆中5mg/L的浓度加入。

加入分散剂后调浆过程为以400～800r/min转速搅拌10～20min。