专利名称：一种从铁矿尾砂中提取铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种铁的提取方法，特别是涉及一种从铁矿尾砂中提取铁的方法。
背景技术：
中国是一个资源大国，但令人担忧的是，多年来，在我国众多的矿业企业中，由于一些单位环保意识薄弱，有些企业片面追求效益，仍沿用原始或落后的方式进行选矿。结果有些低品位的矿石资源被白白弃置，一些含有珍贵价值的伴生矿被当作废物弃掉；有的因为选矿方式落后，导致金属未能全部得到回收；有的采用有毒化学物品选矿，对环境造成严重污染。
目前，选冶的大多数工业流程主要存在如下缺点(1)在作业过程中产生、排出毒害性物质；(2)工业过程复杂、生产周期长，效率低、成本高。
同时中国是一个缺少富铁矿的国家，因而如何提高铁矿品位和提高铁矿的提取率就显得尤其重要。
例如，攀钢自建立以来，在选出铁矿之后，留下大量铁矿尾砂，多年堆积如山，占用土地，浪费资源。近年来铁砂尾矿每年排放量已达500万吨，尾矿中含可选出的铁为14.2％，含TiO2＞4.9％。
如果能加以提纯分选综合利用，则其经济价值、环境价值、社会价值都将是巨大的。
这样一来将可大量处理尾砂，使这一固体废弃物变为二次资源，非常符合国家循环经济的要求。
铁尾矿的铁与钛、钒等有用矿物与辉石等脉石矿物呈微细粒互混嵌布，具有杂、细、贫的特点。目前国内对于尾砂的利用目的，主要是提取其中的粗粒铁，所用的技术为传统的球磨磁选技术。由于球磨的效率只有不到20％，也就是说每耗费的100度电只有不到20度用于生产。因此，成本高。且球磨磨矿只能达到200目左右，因此当铁矿物的粒度小于200目时，则经过球磨后不能将铁矿物与伴生矿物(又称为脉石矿物)充分解离。因此，所选出的铁矿的品位不高，尾矿中的微粒铁将随伴生矿物尾砂流失，达不到综合利用的效果，对国家倡导的循环经济没有实质性的促进作用。
所以，目前国内对于所利用的铁尾砂，主要是针对于七八十年代含铁高的尾砂，谈不上技术含量，更谈不上社会和环境意义，对资源的综合利用和国家倡导的循环经济没有实质性的促进作用。
以此为针对，如能在原有工艺技术的基础上开发出的一套在技术上先进，经济上可行，旨在提高效率降低成本的工艺技术将有巨大的经济价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种提取率高、成本低的从铁矿尾砂中提取高品位铁的新方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案本发明公开了一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，包括步骤(1)将铁矿尾砂加水调成矿浆；(2)将步骤(1)中得到的矿浆进行超细处理；(3)在超细后的矿浆中加入有机酸或其盐，然后进入磁选机中进行磁选。
所述步骤(1)之前还包括预富集步骤将铁矿尾砂加水调成固含量为30％～70％的矿浆，然后进入螺旋分级机中进行铁矿的预富集。由于铁矿的比重远大于伴生矿物的比重，所以矿浆通过螺旋分级机处理后，铁矿将留在螺旋分级机的底部，而伴生矿物将被作为溢流从螺旋分级机的顶部排出。
所述步骤(1)中将铁矿尾砂加水调成矿浆是指调成固含量为30％～70％的矿浆。
所述步骤(2)中，超细处理是指处理后矿浆粒度达到800目至6000目。
进一步的，所述超细处理在超细旋流磨机中进行。
所述步骤(3)中，所述有机酸或其盐的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～1％。
所述有机酸或其盐为丙烯酸钠、油酸或塔尔油脂肪酸。优选丙烯酸钠。
进一步的，所述有机酸或其盐为丙烯酸钠，并且丙烯酸钠的加入量为超细处理中矿浆干重的0.3～0.9％。
或者进一步的，所述有机酸或其盐为油酸，并且油酸的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～0.6％。
或者进一步的，所述有机酸或其盐为塔尔油脂肪酸，并且塔尔油脂肪酸的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～0.08％。
由于采用了以上的方案，使本发明具备的有益效果在于本发明的方法是一种新的清洁生产选矿工艺技术，不但能选取铁矿尾砂中普通状态的铁，而且可以专门针对微粒铁的选取，成本低、提取率高(达97.99％)、提取得到的铁品位高(全铁含量达93.96％)，具有很高的技术及经济价值，能够极大提升选矿水平与经济效益，并能够极大的缓解我国富铁矿缺乏的局面，有利于降低钢铁行业的能耗，为企业带来巨大利润；并且经本发明的方法进行铁的提取之后剩下的尾砂，不含有害元素，化学成分和物相成分稳定，可用作建筑用砂和陶瓷砖原料，以及可用作优质的人造板材原料。在本发明的方法中，将矿浆进行超细处理，能够使铁矿尾砂中铁与其它伴生矿充分分离；在磁选之前加入有机酸类或其盐，可以选择性地消除或降低伴生矿物或铁矿物的表面电荷的影响，使得伴生矿物或铁矿物发生沉降，从而再进行磁选时，铁矿物与伴生矿物更容易分离，所得到的铁品位提高。
具体实施例方式
在本发明的优选的实施方案中，将需要进行处理的铁矿尾砂用水调成固含量30-70％的矿浆，然后通过泵送入螺旋分级机中，进行尾砂中铁矿的富集，抛弃大量的伴生矿物。螺旋分级机是借助固体颗粒的比重不同，因而在液体中沉淀的速度不同的原理，进行机械分级的一种设备。由于铁矿的比重远大于伴生矿物的比重，所以矿浆通过螺旋分级机处理后，铁矿将留在螺旋分级机的底部，而伴生矿物将被作为溢流从螺旋分级机的顶部排出。
然后将经过富集的铁矿尾砂再次调成固含量30-70％的矿浆，泵入到超细旋流磨机中，进行超细处理，超细的粒度大小一般从800目至6000目不等，主要是根据尾砂中铁矿物(磁铁矿、赤铁矿等)的颗粒度大小来决定。由于超细旋流磨机在水平方向上距离轴心的半径不等，因而线速度不同，且具有多个线速度，使得物料在水平方向的旋转是一个变速过程，这种结构使得剪切、挤压、碰撞等研磨机制共存于同一内筒的不同区段，这样一来物料所受的应力进一步增加，内部微裂纹崩解，大大提高了磨矿效率，被超细成为符合实际需要的微细颗粒，同时尾砂中所含的伴生矿物比重小而铁矿物的比重要大许多，因此矿浆在旋流磨中发生分离，铁矿物进一步得到富集纯化。
这些经过超细后的矿浆，进入到调和槽中，由于其粒度细，比表面积大，并且表面具有很多高能活性点，使得颗粒表面带有很大的电荷，导致颗粒的沉降除了受重力影响外还受表面电荷的影响，使得伴生矿物和铁矿物同时悬浮于矿浆中，如果此时进行磁选，则会将伴生矿物和铁矿物一同选出，导致铁品位难以提高。此时加入一种有机酸类或其盐作为化学助剂，所加入的有机酸类或其盐的量为超细处理过程中矿浆折干计重量的0.01～1％，优选的有机酸类或其盐选用丙烯酸钠、油酸或塔尔油脂肪酸，更优的选用丙烯酸钠，并且丙烯酸钠的加入量为超细处理过程中矿浆干重的0.3～0.9％。所加入的有机酸类或其盐可以选择性地消除或降低伴生矿物或铁矿物的表面电荷，使得伴生矿物或铁矿物发生沉降，有效消除表面电荷的影响。然后再进入磁选机，得到高品位的铁矿物。而剩余的伴生矿物由于经过了超细处理，因此可以作为橡胶、塑料的填料，也可以用于建筑陶瓷，人造板材。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1铁矿尾砂650公斤(四川攀枝花磁铁矿出产，含磁铁矿14％)，加水调成固含量60％的矿浆，然后通过螺旋分级机进行铁矿的预富集。由于铁矿的比重远大于伴生矿物的比重，所以矿浆通过螺旋分级机处理后，铁矿将留在螺旋分级机的底部，而伴生矿物将被作为溢流从螺旋分级机的顶部排出。得到200公斤(折干计)的经富集过的铁矿尾砂。
取50公斤(折干计)经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入丙烯酸钠作为化学助剂，加入量为超细过程中矿浆重量(折干计)的0.5％，(即50公斤经富集过的铁砂尾矿的0.5％，即0.25公斤)进行调和处理，然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.3公斤，经检测含全铁为93.96％，提取率为97.99％。
实施例2取50公斤(折干计)实施例1中的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入丙烯酸钠作为化学助剂，加入量为超细过程中矿浆重量(折干计)的0.33％，即0.165公斤，进行调和处理，然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.27公斤，经检测含全铁为92.66％，提取率为96.23％。
实施例3取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入丙烯酸钠作为化学助剂，加入量为超细过程中矿浆重量(折干计)的0.8％，即0.4公斤进行调和处理，然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.22公斤，经检测含全铁为94.92％，提取率为97.90％。
实施例4取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入油酸作为化学助剂，进行调和处理，油酸的加入量为10克。然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.02公斤，经检测含全铁为89.61％，提取率为89.87％。
实施例5取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入油酸作为化学助剂，进行调和处理，油酸的加入量为50克。然后进入连续式磁选机中磁选，本实施例中得到铁精粉7.21公斤，经检测含全铁为91.13％，提取率为93.86％。
实施例6取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入油酸作为化学助剂，进行调和处理，油酸的加入量为250克。然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.54公斤，经检测含全铁为86.53％，提取率为93.21％。
实施例7取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入塔尔油脂肪酸作为化学助剂，进行调和处理，塔尔油脂肪酸的加入量为12克。然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉6.89公斤，经检测含全铁为88.36％，提取率为86.97％。
实施例8取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入塔尔油脂肪酸作为化学助剂，进行调和处理，塔尔油脂肪酸的加入量为20克。然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.11公斤，经检测含全铁为89.50％，提取率为90.91％。
实施例9取50公斤(折干计)由实施例1中的方法得到的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，超细处理后的成品经检测粒度为1250目，然后加入塔尔油脂肪酸作为化学助剂，进行调和处理，塔尔油脂肪酸的加入量为37克。然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉7.05公斤，经检测含全铁为84.56％，提取率为85.16％。
对比例1取50公斤(折干计)实施例1中的经富集过的铁矿尾砂，用球磨机磨细过200目筛，加水调成固含量40％的浆状，然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉19.5公斤，经检测含全铁为32.31％。
对比例2取50公斤(折干计)实施例1中的经富集过的铁矿尾砂，加水调成固含量50％的矿浆，用超细旋流磨机(WXA3型，深圳伟雄机械设备有限公司)进行超细处理，成品经检测粒度为1250目，然后进入连续式磁选机中磁选，得到铁精粉6.7公斤，经检测含全铁为75.26％，提取率为72％。
权利要求
1.一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，包括步骤(1)将铁矿尾砂加水调成矿浆；(2)将步骤(1)中得到的矿浆进行超细处理；(3)在超细后的矿浆中加入有机酸或其盐，然后进入磁选机中进行磁选。
2.根据权利要求1所述的一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，其特征在于所述步骤(1)之前还包括预富集步骤将铁矿尾砂加水调成固含量为30％～70％的矿浆，然后进入螺旋分级机中进行铁矿的预富集。
3.根据权利要求1或2所述的一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，其特征在于所述步骤(1)中将铁矿尾砂加水调成矿浆是指调成固含量为30％～70％的矿浆。
4.根据权利要求1或2所述的一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，其特征在于所述步骤(2)中，超细处理是指处理后矿浆粒度达到800目至6000目。
5.根据权利要求4所述的一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，其特征在于所述超细处理在超细旋流磨机中进行。
6.根据权利要求1或2所述的一种从铁砂尾矿中提取铁的方法，其特征在于所述步骤(3)中，所述有机酸或其盐的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～1％。
7.根据权利要求6所述的一种从铁砂尾矿中提取铁的方法，其特征在于所述有机酸或其盐为丙烯酸钠、油酸或塔尔油脂肪酸。
8.根据权利要求7所述的一种从铁砂尾矿中提取铁的方法，其特征在于所述有机酸或其盐为丙烯酸钠，并且丙烯酸钠的加入量为超细处理中矿浆干重的0.3～0.9％。
9.根据权利要求7所述的一种从铁砂尾矿中提取铁的方法，其特征在于所述有机酸或其盐为油酸，并且油酸的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～0.6％。
10.根据权利要求7所述的一种从铁砂尾矿中提取铁的方法，其特征在于所述有机酸或其盐为塔尔油脂肪酸，并且塔尔油脂肪酸的加入量为超细处理中矿浆干重的0.01～0.08％。
全文摘要
本发明公开了一种从铁矿尾砂中提取铁的方法，包括步骤(1)将铁矿尾砂加水调成矿浆；(2)将步骤(1)中得到的矿浆进行超细处理；(3)在超细后的矿浆中加入有机酸或其盐，然后进入磁选机中进行磁选。本发明的方法是一种新的清洁生产选矿工艺，成本低、提取率高、提取得到的铁品位高，具有很高的技术及经济价值，能够极大提升选矿水平与经济效益，并能够极大的缓解我国富铁矿缺乏的局面，有利于降低钢铁行业的能耗，为企业带来巨大利润。
文档编号B03C1/005GK1765520SQ20051002175
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者毕舒 申请人:毕舒