[发明专利]一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法

说明书

 

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法。

背景技术

50多年来，国内外有关科研单位针对白云鄂博矿的综合利用进行了大量的研究，但迄今为止，铁的回收率达71%，稀土仅有少量的回收利用。同时尾矿库和高炉渣内的大量放射性元素、废水和废渣对周围的环境造成了严重污染，形势十分紧迫。因此，研究开发创新性工艺技术，提高白云鄂博氧化矿石的利用效率具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中含稀土铁矿石高效利用困难的问题，本发明提供了一种含稀土铁矿石深度还原综合利用的方法，包括以下步骤：

（1）将粒度小于3mm的含稀土铁矿石和粒度小于3mm的还原剂煤粉按配碳系数为1.0~3.5加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1125~1250℃时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为10～60min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温；

（2）采用鼓形湿式弱磁选机对水淬后的深度还原物料进行磁选，磁场强度为1250Oe，得到磁选精矿和尾矿；采用摇床对磁选得到的尾矿进行处理，摇床工作条件为给矿浓度10%、冲次300次/min、冲程20mm、冲洗水量2.5L/min、床面倾角3°，将摇床精矿与磁选精矿合并得到预选精矿，摇床尾矿为预选尾矿；

（3）将步骤（2）的预选精矿进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占50%~60%，经0.1~0.3mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒；

（4）筛下细粒级产品经二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占70%~90%，再经鼓形湿式弱磁选机抛除尾矿，磁场强度为1000~1200Oe，得到的磁精矿再进行磁场强度为700~900Oe的电磁精选抛除尾矿，得到铁粉；

（5）将步骤（3）的金属铁颗粒和步骤（4）的铁粉合并，得到符合国家标准的用于炼钢的合格铁粉；将步骤（4）中弱磁选抛除的尾矿和电磁精选抛除的尾矿合并，获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿，该尾矿可作为进一步提取稀土的原料。

其中，所述的磨矿采用的是筒形球磨机。

本发明的有益效果在于：

弱磁-摇床联合抛尾工艺得到的预选尾矿中C含量达到80.00%以上，是良好的还原剂，可返回深度还原流程循环利用。采用阶段磨矿、粗细分选的工艺流程分选该还原物料，经一段磨矿后，粗粒级部分经筛分直接得到金属铁颗粒，筛下的细粒级进行再磨再选，这样不仅能减少较大金属铁颗粒对细粒级磨选的影响，还能减少二次磨矿的负荷，节约磨矿能耗，使选矿过程更趋合理，更有利于流程中技术指标的提高。

与含稀土铁矿石现有处理工艺相比，本方法可以获得铁品位大于90%，满足炼钢用直接还原铁标准的铁粉，同时铁回收率高达90%以上，远远高于传统工艺。并且，可以获得稀土品位大于15%的富稀土尾矿，REO回收率高达95%以上，该尾矿可以作为进一步提取稀土的原料。本方法不仅实现了矿石中铁的高效回收，同时使矿石中的稀土矿物得到有效富集，为含稀土铁矿石中铁和稀土的综合回收利用提供了新的途径。

附图说明

图1 为本发明的含稀土铁矿石深度还原-阶段磨矿-粗细分选工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例中采用单向加热炉炉膛尺寸为1000mm×200mm×150mm，高温钢坩埚型号为200mm×100mm×50mm，湿式鼓型弱磁选机型号是Φ4000mm×300mm，电磁精选机型号为Φ 100mm。 

实施例1

本实施例中含稀土铁矿石的铁品位TFe为31.17wt%， REO含量为7.14wt% ，Nb₂O₅含量为0.127 wt%，煤粉固定碳和挥发分分别为56.10 wt%、30.40 wt%。

（1）将粒度小于2mm的含稀土铁矿石和粒度小于1.5mm的还原剂煤粉按配碳系数2.0加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1225℃时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为30min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温；