[发明专利]一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法

说明书

本发明公开了一种高铁电解锰渣中复杂铁锰物相高效分解，铁、锰同步回收的方法。将含复杂铁锰物相的电解锰冶炼废渣在保护气氛(N₂)下进行中性焙烧，通过控制焙烧条件使锰渣中铁锰复杂相分解为氧化铁和二氧化三锰。同时电解锰渣中挥发物和结晶水等在中性焙烧过程中去除，使锰渣中铁锰的得到提高品位。中性焙烧产物可直接经球磨解离后通过梯级磁选实现铁锰的高效分离回收，或者经还原焙烧处理，将氧化铁进一步还原为四氧化三铁，还原焙烧产物经上述球磨‑磁选工艺后将铁锰分离回收。该方法适用于各类难处理的含铁锰矿或锰渣，具有适用范围广，工艺设备简单，易于操作等优点。可将高铁电解锰渣中复杂铁锰物相的高效分解及铁锰物相的分离回收，实现含铁锰固废的减量化与资源化。

技术领域：

本发明属于选矿与环境工程相结合的技术领域，具体涉及到了一种电解锰渣采用中性-还原焙烧改变样品的铁和锰物相，再通过球磨及梯级高效磁选回收铁和锰。

背景技术：

电解锰废渣是电解金属锰生产过程中产生的过滤酸渣，渣中重金属含量高，环境风险大，渣中主要含铁锰的物质是赤褐铁矿、软锰矿、方铁锰矿等，回收利用价值高，其无害化、资源化处理已成为电解锰行业领域的研究热点。目前此类固废主要处理方法有机械选矿，化学浸出方法，还原焙烧法。机械选矿主要包括重选、磁选和浮选。在高铁电解锰渣中，铁锰复合相的存在是影响铁、锰分离回收的重要原因。由于铁锰以类质同象形成复合相，单纯的物理方法如重选和磁选等均无法对铁锰进行分离回收。含锰铁矿石所采用的化学浸出法尚有许多局限性，目前除了氨基甲酸铵萃取法之外，其余化学浸出法尚处于研究阶段。还原焙烧法虽然在铁氧化物或锰氧化物还原方面得到广泛的应用，但是在处理上述废渣存在的铁锰复合相时，由于铁锰价态的变化，影响铁锰离子在晶格中的占位，反而导致更为复杂的复合相的形成，导致焙烧产物后续铁锰分选更为困难。电解锰渣中的铁锰资源若得不到妥善的处理不仅会造成铁锰资源的大量浪费，也会对环境造成一定的污染。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种电解锰渣中铁锰物相高效分离回收的方法，将难处理的含铁低品位锰矿或高铁电解锰渣中复杂铁锰物相分解为铁氧化物及锰氧化物，直接进行梯级磁选，或者通过后续还原焙烧将铁氧化物进一步还原为四氧化三铁，再在梯级磁选工艺中实现铁锰物相的分离与回收。

为实现上述目标，所采用的技术方案为：

一种电解锰渣中铁锰分离回收的方法，包含以下步骤：

1)将破碎好的物料进行中性焙烧；

2)中性焙烧产物直接采用球磨-磁选分离回收铁锰，或者经还原焙烧后再采用球磨-磁选分离回收铁锰。

步骤1)中性焙烧时采用保护性气体。保护性气体为N₂、Ar或燃气燃烧尾气。

步骤1)所述的气料比控制为1～10L/Kg。

步骤1)所述的中性焙烧温度为600～800℃，焙烧时间为30～60min。

步骤2)所述的还原焙烧气体为水煤气、液化气或天然气。

步骤2)所述的还原焙烧温度为600～800℃，还原焙烧时间为20～40min。

步骤2)所述的球磨采用湿式球磨，转速200～500r/min，球磨时间5～15min。

步骤2)所述的磁选中铁物相的磁选场强为500G～2000G。

步骤2)所述的磁选中锰物相的磁选场强为8000G～13000G。

本发明与还原焙烧-磁选分离技术相比较，具有以下优势；

1)本发明的优点在于铁锰复合相分解效率高，结合后续梯级磁选工艺可实现铁锰物相的高效分离与回收，改善了以往工艺所不能达到的同时高效回收铁和锰的现状。