[发明专利]一种含锰含磷赤铁矿的处理方法

说明书

技术领域

一种含锰含磷赤铁矿的处理方法,涉及一种含锰含磷赤铁矿综合回收含锰含磷赤铁矿中的铁和锰的方法。

背景技术

    目前，由于我国钢铁产品的产能持续上涨，对铁合金需求也剧增，但随之而来的能源、资源、排放压力巨大，随着国际社会对环保的日益重视，锰矿、铁矿等资源的短缺，人们不断寻找低品位锰矿、含锰铁矿、含磷鲕状赤铁矿等贫矿的综合利用方法。

国内外含锰赤铁矿储量大，但由于该矿物含锰、含磷、铁品位低，易采难选，且锰、铁、磷不易分离等原因至今未被合理利用。此类矿中铁主要以Fe₂O₃的形式存在，含Fe 30～46%，MnO 5～10%， P₂O₅ 0.3～1.5%， Al₂O₃ 3～10%， SiO₂ 10～20%等。此类矿石品位低，难冶炼，机械选矿法不能将此类矿中的铁锰分离和富集，以致这类矿石既不能炼铁，也不能作为锰系铁合金的原料，一直被视为垃圾矿丢弃，研究如何经济、合理地利用低品位含锰赤铁矿，对缓解我国锰、铁矿资源紧缺的矛盾、确保锰铁行业可持续发展具有十分重要的战略意义。

现有技术处理含锰低品位铁矿或贫锰矿主要采用：磁化焙烧—磁选法、富锰渣法。

磁化焙烧—磁选法：将含锰铁矿配入还原剂低温磁化焙烧，焙砂磨细至矿物单体解离后进行弱磁选铁，弱磁尾矿再利用强磁提高锰的品位，可得到铁品位～50%、回收率～60％的铁精矿及锰品位5～20%的尾矿，该方法处理铁精矿品位低，回收率低，尾矿含铁高、含Mn低。

富锰渣法：以高炉为主要设备，控制适当的炉温，使Fe、P尽量还原，而Mn尽量少还原，把Mn富集在渣中，获得高锰渣。较为先进的是高炉二步法用贫锰矿冶炼锰铁新工艺，该工艺的第一步是在高炉中对贫锰矿选择性还原，得到富锰渣，第二步是在另一座高炉中，以富锰渣搭配部分高碱度氧化镁烧结矿，生产碳素锰铁，但该方法对锰含量要求高，只限于处理含锰23～30%的锰铁矿。专利CN88104767.8的处理工艺为高炉二步法的改进，能处理含锰10～28%，含铁20%以上，Mn/Fe=0.2～2.0的贫锰矿，其第一阶段以回转炉为还原设备，采用煤作还原剂，得到固态的Fe和Mn，第二阶段利用熔炼炉对第一阶段的固态产物进行熔分，得到富锰渣和铁水，然而此类方法都无法处理含MnO 5～10%的含锰赤铁矿，且能耗高，成本高。

    近年美国对锰铁矿石的分选做了大量的研究，结果表明：处理含锰铁矿石宜采用化学浸出处理，主要包括：氨基甲酸铵萃取法、硫酸盐法，还原焙烧—浸出法，还原焙烧—硫酸浸出法，细菌浸出法和氯化法等。但尚未研究出一种适于大规模生产的，具有一定经济效益的处理工艺。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术存在的不足，提供一种能高效分离锰铁，获得低磷优质铁水和精制硫酸锰，产品质量好，铁锰回收率高，成本低，环境污染小，易实现工业化生产的能综合回收含锰含磷赤铁矿的处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种含锰含磷赤铁矿的处理方法，其特征在于其处理过程的步骤依次包括：

（1）    将含锰含磷赤铁矿原矿破碎后与粉煤混匀，制成粒料；

（2）    将粒料进行还原焙烧；

（3）    进行高温水淬球磨；

（4）    进行磁选分离得到精矿铁粉和尾矿；

（5）    将尾矿进行硫酸浸出、过滤，滤液净化除杂；

（6）    净化后液浓缩结晶制备硫酸锰。

本发明的一种含锰含磷赤铁矿的处理方法，其特征在于步骤（1）的将含锰含磷赤铁矿原矿破碎过程的破碎粒度为小于3mm超过85%，与占原矿重量15%～30%的粉煤混匀后，制成的粒矿直径为10～30mm。

本发明的一种含锰含磷赤铁矿的处理方法，其特征在于所述的粉煤为烟煤、无烟煤、褐煤中的一种或多种。

本发明的一种含锰含磷赤铁矿的处理方法，其特征在于步骤（2）的将粒料进行还原焙烧过程，还原焙烧设备采用回转窑、转底炉、多膛炉中的一种，热源为煤气或煤，助燃气体为空气，高温区温度为900～1050℃，高温区停留时间为0.5～3h，控制出炉烟气CO/CO₂为3.5～4.5。