一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑和方法，所述添加劑由連二硫酸錳、亞硫酸鈉和腐植酸鈉按一定的質(zhì)量比例組成；所述方法是將破碎、研磨至一定粒度的高鐵錳礦與添加劑混勻后，依次經(jīng)造塊，干燥，還原焙燒，焙燒產(chǎn)品再經(jīng)冷卻后破碎、磨礦、磁選、固液分離，得磁鐵礦粉、富含硫酸錳的濾液和非磁性殘?jiān)?。采用本發(fā)明鐵氧化物還原轉(zhuǎn)化為磁鐵礦粉，可用作高爐煉鐵原料；錳氧化物還原轉(zhuǎn)化為硫酸錳，經(jīng)磨礦、磁選、固液分離后進(jìn)入濾液，經(jīng)凈化除雜后可用于硫酸錳和電解錳生產(chǎn)的原料。本發(fā)明克服了現(xiàn)有高鐵錳礦處理方法中鐵錳分離不徹底的缺點(diǎn)，具有鐵錳分離效率高、工藝流程簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。
【專利說明】一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑和方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于冶金、化工等領(lǐng)域，涉及一種高鐵錳礦還原分離鐵錳的添加劑和方法。
[0002]【背景技術(shù)】
隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，含鐵資源的需求量不斷增加，由于高鐵錳礦中鐵含量較高，綜合利用其中的鐵元素，可作為鋼鐵生產(chǎn)的部分原料。同時(shí)，錳是一種重要的金屬元素，主要用于鋼鐵工業(yè)中，其用量?jī)H次于鐵，錳與氧、硫的親合力較大，故錳在煉鋼過程中是一種重要的固硫、脫氧劑，錳能強(qiáng)化鐵素體和細(xì)化珠光體，故能提高鋼的強(qiáng)度，可作為鋼的合金元素，錳的用途已經(jīng)越來越受到人們的重視。
[0003]錳礦資源主要分為氧化錳礦、碳酸錳礦和錳多金屬礦。碳酸錳礦用于生產(chǎn)硫酸錳、電解錳等錳系產(chǎn)品時(shí)，由于碳酸錳可直接溶于酸，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、且技術(shù)成熟，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。氧化錳礦石由于其錳品位相對(duì)碳酸錳礦石高，工業(yè)上可作為制備硫酸錳和電解錳的優(yōu)質(zhì)原材料。但是部分氧化錳礦中由于含鐵量較高，經(jīng)還原焙燒直接用于酸浸將使大量的鐵元素進(jìn)入溶液中，造成后序凈化困難，同時(shí)未將鐵有效地利用。 [0004]高鐵氧化錳礦的處理工藝主要分為:還原-浸出分離鐵錳、金屬化焙燒-磁選分離鐵猛和磁化焙燒-磁選分尚猛鐵。
[0005]I)還原-浸出分離鐵錳
此類方法是重點(diǎn)考查從錳礦中回收金屬錳，根據(jù)工藝流程不同，可將其劃分為兩大類:一是直接浸出法，二是預(yù)還原焙燒一浸出法。直接浸出法是在溶液中將高價(jià)錳還原為可溶性的二價(jià)錳，溶液經(jīng)凈化除雜，用以制取所需錳產(chǎn)品。直接浸出法無高溫焙燒環(huán)節(jié)，所需能耗較低，且避免了焙燒過程對(duì)環(huán)境造成的污染。根據(jù)還原劑種類的不同，主要包括:兩礦一步法、二氧化硫吸收法、硫酸亞鐵和金屬鐵浸出去、有機(jī)質(zhì)還原浸出法、過氧化氫還原浸出法等。預(yù)還原焙燒一浸出工藝主要包括兩礦焙燒法、煤基還原法、硫酸化焙燒、生物質(zhì)還原法，硫磺還原技術(shù)等。氧化錳礦作為錳系產(chǎn)品生產(chǎn)的重要原料，電解錳行業(yè)處理氧化錳時(shí)，無論是直接浸出法或者是預(yù)還原焙燒一浸出法，在酸浸的過程中浸出錳的同時(shí)，大量的鐵也進(jìn)入溶液中，給凈化過程造成負(fù)擔(dān)，未能真正實(shí)現(xiàn)鐵錳的有效分離。
[0006]2)金屬化還原焙燒-磁選分離鐵錳
國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者采用無煙煤、煙煤等為還原劑，以硼砂、氯化物等為添加劑進(jìn)行了高鐵氧化錳礦直接還原一磁選分離錳鐵的研究，優(yōu)化試驗(yàn)條件下，鐵錳分離效果得到了較好的提高:在還原溫度1100°C，還原時(shí)間lOOmin，添加硼砂量為4%的條件下，磁性產(chǎn)物中鐵品位提高到81.93%，錳品位降低到11.22%。但是此方法仍未能實(shí)現(xiàn)錳、鐵的有效分離，磁性產(chǎn)品中錳含量仍在11%以上。
[0007]3 )磁化焙燒-磁選分離鐵錳
現(xiàn)有磁化焙燒分離鐵、錳的方法是將原料中的三氧化二鐵還原為具有磁性的四氧化三鐵，而高價(jià)錳氧化物則被還原為MnO，再通過磁選或酸溶的方法將二者分離。當(dāng)先對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磁選分離時(shí)，由于焙燒過程中鐵、錳氧化物緊密的嵌布關(guān)系未發(fā)生明顯破壞，因此鐵、錳分離效果不佳；如果先對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行酸溶，將使較多的鐵進(jìn)入溶液中，造成凈化除雜困難。因此，先鐵后錳或先錳后鐵的方法能在一定程度上實(shí)現(xiàn)鐵錳的分離，但是都存在鐵錳分離不徹底或錳回收率低的情況，特別是當(dāng)鐵錳以類質(zhì)同像的形式存在時(shí)，鐵錳的分離更加困難。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、鐵錳分離效率高的強(qiáng)化高鐵錳礦石磁化焙燒-磁選分離鐵錳的添加劑和方法。本發(fā)明特別適用于處理鐵錳氧化物以類質(zhì)同象存在、相互嵌布緊密的高鐵氧化錳礦。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑，由以下重量份的成分組
成:
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑，其特征是，由以下重量份的成分組成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的添加劑，其特征是，由以下重量份的成分組成:
3.一種強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的方法，其特征是，包括以下具體步驟: (1)將高鐵錳礦石破碎、研磨至-0.074mm占95%以上，得細(xì)磨礦；將權(quán)利要求1或2所述添加劑按重量份配比混合 后細(xì)磨至-0.074mm粒級(jí)所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不低于80%,得研磨后的添加劑； (2)將所述研磨后的添加劑加入到所述細(xì)磨礦中，混合均勻后，造塊，干燥，得干團(tuán)塊，所述添加劑的配加量為:添加劑中硫與細(xì)磨礦中錳的摩爾比為(1.25~1):1 ; (3)將干團(tuán)塊置入弱還原氣氛中進(jìn)行磁化焙燒，焙燒溫度為450°C~800°C，焙燒時(shí)間為20 min~120 min ;焙燒產(chǎn)品冷卻后破碎，磨礦，磁選，固液分離，得磁性鐵粉、富含MnSO4的濾液和非磁性殘?jiān)?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的方法，其特征是，步驟(2)所述添加劑的配加量為:添加劑中硫與細(xì)磨礦中錳的摩爾比為(1.2~1.05):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的方法，其特征是，步驟(3)所述還原焙燒溫度為650°C~700°C，焙燒時(shí)間為50 min~60 min。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述強(qiáng)化高鐵氧化錳礦磁化焙燒-磁選分離錳鐵的方法，其特征是，步驟(3)所述弱還原氣氛由CO和CO2混合氣體組成，其中CO的體積分?jǐn)?shù)為CO/(C0+C02) = 18%~40%。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK103740929SQ201410036984
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】張?jiān)? 姜濤, 李光輝, 范曉慧, 趙熠, 游志雄, 黃柱成, 郭宇峰, 楊永斌, 李騫, 陳許玲, 蘇子鍵, 劉兵兵, 周友連, 羅偉, 張永建, 陳軍, 孫陽(yáng) 申請(qǐng)人:中南大學(xué)