[发明专利]一种用于湿法冶金酸性浸出液磁化絮凝除铁的先驱体制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种用于湿法冶金酸性浸出液磁化絮凝除铁的先驱体制备方法；属于资源综合利用领域。

背景技术

在湿法冶金过程中，常常使用酸性溶液浸矿石，矿物中的铁经常是以三价或者二价离子形式进入溶液。由于铁在进行电沉积等后续工艺时存在较大危害，因此除铁是湿法冶金中最为普遍和重要的一道工序。以锌的湿法冶炼为例，硫化锌精矿一般含有5%-15％的铁，浸出过程中锌和其他有色金属进入溶液时，铁也不同程度地进入溶液。采用高温高酸浸出工艺时，可使以铁酸锌形态(ZnFe₂O₄)存在的锌浸出率达90％以上，显著提高了金属的提取率，但大量铁也会转入溶液，使浸出液中的含铁量高达30g/L以上。

虽然黄钾铁钒法基本解决了锌湿法冶金中的固液分离问题，铁的沉淀结晶好，该方法生成的沉淀沉降速度缓慢，陈化时间长，颗粒细小过滤困难，且生成的沉淀渣品位不够理想，综合利用困难。

磁化絮凝法将磁场和磁化絮凝引入湿法冶金酸性浸出液除铁工艺中，该方法极大的加速浸出液中铁的分离速率，提高沉淀渣的利用率，是湿法冶金中铁的分离与利用的新思路和发展趋势。

磁化絮凝工艺中的前驱体的制备是该技术的一个关键。良好的前驱体应该具备较高的强化铁氧化物的结晶过程的能力、较强的铁磁性、良好的沉降性能、优良的过滤性能等。

发明内容

本发明的目的在针对湿法冶金酸性浸出液磁化絮凝除铁工艺，提供工艺简单，制备方便，所制得的前驱体具备较高的强化铁氧化物的结晶过程的能力，对湿法冶金酸性浸出液具有良好的除铁效果。

本发明的技术方案包括下述步骤：磁性物料和亲铁性矿物分别磨碎至粒度小于74um后；将亲铁性矿物与磁性物料以质量比1:3～3:1的比例混合，并在机械磨剥作用力下将亲铁性矿物与磁性物料紧密结合，得到磁性铁氧体。

本发明的优选的技术方案可以是在亲铁性矿物与磁性物料混合前，将磁性物料进行表面改性，将磁性物料加入到质量百分比浓度不高于10%的有机高分子絮凝剂水溶液中浸泡，过滤分离。

本发明的优选方案还可以是：在亲铁性矿物与磁性物料混合前，将亲铁性矿物先进行以下处理，即将亲铁性矿物加入到质量百分比浓度不高于10%的结晶助剂水溶液中浸泡，过滤分离烘干。

磁性物料与所述的有机高分子絮凝剂水溶液的质量比优选为1:5～10。

亲铁性矿物与结晶助剂水溶液的质量比优选为1:5～10。

在结晶助剂水溶液中浸泡的浸泡时间不超过1.5小时为宜。

在有机高分子絮凝剂水溶液中的浸泡时间不超过1.5小时为宜。

本发明一种用于湿法冶金酸性浸出液磁化絮凝除铁的先驱体制备方法，具体包括下述步骤：

第一步：磁性物料的表面改性

选取磁性物料磨碎至粒度小于74um，取1份磁性物料加入5～10份质量浓度为0～10%的有机高分子药剂溶液中浸泡0～1.5小时，过滤分离；

第二步：亲铁性矿物的处理（即作为除铁晶核的制备处理）

选取亲铁性矿物磨碎至粒度小于74um，取1份亲铁性矿物加入5～10份质量浓度为0～10%的结晶助剂溶液中浸泡0～1.5小时，过滤分离烘干；

第三步：亲铁性矿物的磁化（即将该除铁晶核磁化）

将第二步所得晶核与一步所得改性磁性物料以质量比1:3～3:1的比例混合，在机械磨剥作用力下使其紧密结合，得到磁性铁氧体。

本发明中，所述有机高分子絮凝剂包括磷酸酯淀粉、黄原酸淀粉、CMC、聚丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、淀粉糊精、冷水可溶性淀粉或腐植酸钠等；

本发明中，所述磁性物料包括铁橄榄石、磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、硬锰矿或黑钨矿等。

本发明中，所述亲铁性矿物包括钛铁矿、钒钛磁铁矿、软锰矿、褐铁矿、赤铁矿或针铁矿等。

本发明中，所述的结晶助剂为美国Nalco公司的结晶助剂CGM一种或几种（如CGM N7837-1，CGM N7837-4，CGM N7837-5等）。

本发明中，所述亲铁性矿物磁化过程中，机械磨剥作用可采用实验室手工研磨、干式陶瓷球磨、干式行星磨、湿式陶瓷介质搅拌磨、湿式球磨、湿式棒磨或自磨机等。

本发明的方法具有原料来源广泛，价格低廉，强化铁矿物的结晶作用，不易夹带有价金属，制备方法简单的特点。制备的磁性铁氧体具有较高的强化铁氧化物的结晶过程的能力、较强的铁磁性、良好的沉降性能、优良的过滤性能。