高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法与流程

526 编辑：中冶有色技术网来源：东北大学

2023-09-12 16:40:16

本发明属于选矿技术领域，特别涉及一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法。

背景技术：

黄金冶炼企业每年排出大量的氰化尾渣，其长期堆存不仅占用土地，而且污染环境。氰化尾渣中含有金、银、铜、铁、锌等有价金属，其中，高铁氰化尾渣tfe品位达到30～40％，是一种宝贵的二次铁资源，若其不能得到有效利用，则会造成浪费资源；但由于氰化尾渣中残留毒性非常强的氰根，在提取其中有价金属时容易产生含氰化物的废水或废渣，从而使其难以得到规模化利用；因此，开发高铁氰化尾渣无害化高效利用新技术，不仅能解决其大量堆存导致的严重环境污染问题，还可获得铁矿资源。

专利cn201610618637.6公开一种焙烧氰化尾渣清洁转化的方法，提出通过“一级酸化除氰-一级脱水-二级酸化除氰-二级脱水-磁选-废水处理”方法，获得tfe品位为55％的铁精矿，实现了焙烧氰化尾渣的清洁转化；但该方法消耗大量的硫酸、亚硫酸钠、双氧水和硫酸铜等添加剂，以及大量清洁的水，并且酸化氧化时间长达11小时以上，存在成本高，效率低，铁精矿品位偏低，废水产生量大等问题。

专利cn201610129549.x公开一种回收氰化尾渣中金、铁、铅的方法，提出用盐酸浸出氰化尾渣中的铁、铅、金，采用分步分离的方法逐步回收金、铁、铅，实现了有价金属的回收；但该方法没有指出如何脱除氰化尾渣中的氰根，并且需要使用大量浓盐酸，在浸出环节需要1～2小时，存在氰根脱除不彻底，浓盐酸易挥发造成空气污染，浸出液中金、铁、铅分离工艺复杂等问题。

技术实现要素：

针对现有氰化尾渣处理技术存在的以上问题，本发明提供一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，通过将高铁氰化尾渣进行破氰焙烧去除氰，再还原焙烧改变铁成分的磁性，最后磨矿磁选分离出铁，使氰无毒转化的同时，回收铁成分。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、将高铁氰化尾渣破碎并磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量≥60％，获得尾渣粉；所述的高铁氰化尾渣tfe品位30～40％；

2、将尾渣粉通入底部设有燃烧器的预氧化悬浮焙烧炉中，预氧化悬浮焙烧炉的顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，将煤气和空气通过燃烧器点燃后生成高温烟气，高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉，尾渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并被加热至650～750℃进行破氰焙烧，使尾渣粉中的cn-转化为n2和co2，破氰焙烧后剩余的固体物料作为氧化渣粉；

3、将氧化渣粉通入还原焙烧炉中，还原焙烧炉顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，从还原焙烧炉底部通入煤气和氮气，氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并且在500～600℃进行还原焙烧，弱磁性fe2o3经还原生成强磁性的fe3o4，还原焙烧后剩余的固体物料作为还原渣粉；

4、还原渣粉冷却至常温后，进行一段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量80～90％，然后进行一段弱磁选，获得一段精矿和一段尾矿；

5、将一段精矿进行二段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量90～95％，然后进行二段弱磁选，获得二段精矿和二段尾矿，二段精矿作为铁精矿。

上述的步骤2中，破氰焙烧时的主要反应式为：

2nacn+2.5o2(g)＝na2co3+n2(g)+co2(g)。

上述的步骤2中，尾渣粉在预氧化焙烧炉内的停留时间为5～15min。

上述的步骤3中，煤气的通入量按煤气中h2/co与氧化渣粉中的fe2o3完全反应理论所需量的1.1～1.3倍通入，完全反应所依据的反应式为：

fe2o3+h2/co＝fe2o3+co2/h2o。

上述的步骤3中，煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为15～30％。

上述的步骤3中，氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为20～60min。

上述的步骤4中，一段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1000～1200oe。

上述的步骤5中，二段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1000～1100oe。

上述方法中，一段尾矿和二段尾矿作为尾矿，用于建筑原材料。

上述的铁精矿tfe品位57～62％。

上述方法中，铁回收率84～88％。

本发明相比氰化尾渣湿法破氰工艺能有效处理不同类型氰化尾渣，破氰焙烧能够有效去除附着水和cn-，可彻底分解氰化尾渣中残留的氰化物，为氰化尾渣再回收有价金属创造有利条件；由于氰化尾渣粒度较细，本发明采用气体对高铁氰化尾渣进行悬浮焙烧，相比静态焙烧其传热传质效率高；还原焙烧过程中，还原性气体与矿物颗粒接触更充分，弱磁性铁矿物可被充分还原成强磁性铁矿物。

本发明特别指出采用悬浮磁化焙烧提铁破氰工艺可消除湿法破氰产生的有毒废水对环境安全的威胁，且悬浮磁化焙烧提铁破氰工艺生产连续性好，流程简单，效率高，应用范围广，设备易实现大型化和工业化。

附图说明

图1为本发明的高铁氰化尾渣悬浮磁化焙烧提铁破氰的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中采用的高铁氰化尾渣按质量百分比tfe30～40％，sio220～31％，cn-含量350～400mg/l。

本发明实施例中铁精矿的cn-含量≤0.7mg/l。

本发明实施例中尾矿的cn-含量≤0.5mg/l。

实施例1

高铁氰化尾渣按质量百分比tfe38.61％，sio227.49％，cn-含量350mg/l；

流程如图1所示；

将高铁氰化尾渣破碎并磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量65％，获得尾渣粉；

将尾渣粉通入底部设有燃烧器的预氧化悬浮焙烧炉中，预氧化悬浮焙烧炉的顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，将煤气和空气通过燃烧器点燃后生成高温烟气，高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉，尾渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并被加热至650℃进行破氰焙烧，使尾渣粉中的cn-转化为n2和co2，破氰焙烧后剩余的固体物料作为氧化渣粉；尾渣粉在预氧化焙烧炉内的停留时间为15min；

将氧化渣粉通入还原焙烧炉中，还原焙烧炉顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，从还原焙烧炉底部通入煤气和氮气，氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并且在500℃进行还原焙烧，弱磁性fe2o3经还原生成强磁性的fe3o4，还原焙烧后剩余的固体物料作为还原渣粉；其中煤气的通入量按煤气中h2/co与氧化渣粉中的fe2o3完全反应理论所需量的1.1倍通入；煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为30％；氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为60min；

还原渣粉冷却至常温后，进行一段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量80％，然后进行一段弱磁选，获得一段精矿和一段尾矿；一段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1050oe；

将一段精矿进行二段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量90％，然后进行二段弱磁选，获得二段精矿和二段尾矿，二段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1000oe；二段精矿作为铁精矿；

一段尾矿和二段尾矿作为尾矿，cn-含量0.31mg/l，用于建筑原材料

铁精矿tfe品位61.84％，cn-含量0.53mg/l，铁回收率87.33％。

实施例2

高铁氰化尾渣按质量百分比tfe31.97％，sio230.62％，cn-含量400mg/l；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)高铁氰化尾渣破碎并磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量70％；

(2)破氰焙烧温度700℃，尾渣粉在预氧化焙烧炉内的停留时间为10min；

(3)还原焙烧温度550℃，煤气的通入量按煤气中h2/co与氧化渣粉中的fe2o3完全反应理论所需量的1.2倍通入；煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为20％；氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为40min；

(4)一段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量85％，一段弱磁选的磁场强度1100oe；

(5)二段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量93％，二段弱磁选的磁场强度1050oe；

(6)尾矿cn-含量0.47mg/l；铁精矿tfe品位59.03％，cn-含量0.66mg/l，铁回收率85.47％。

实施例3

高铁氰化尾渣按质量百分比tfe33.42％，sio225.33％，cn-含量386mg/l；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)高铁氰化尾渣破碎并磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量75％；

(2)破氰焙烧温度750℃，尾渣粉在预氧化焙烧炉内的停留时间为5min；

(3)还原焙烧温度600℃，煤气的通入量按煤气中h2/co与氧化渣粉中的fe2o3完全反应理论所需量的1.3倍通入；煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为15％；氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为20min；

(4)一段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量90％，一段弱磁选的磁场强度1150oe；

(5)二段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量95％，二段弱磁选的磁场强度1100oe；

(6)尾矿cn-含量0.43mg/l；铁精矿tfe品位58.46％，cn-含量0.59mg/l，铁回收率86.21％。

技术特征：

1.一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)将高铁氰化尾渣破碎并磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量≥60％，获得尾渣粉；所述的高铁氰化尾渣tfe品位30～40％；

(2)将尾渣粉通入底部设有燃烧器的预氧化悬浮焙烧炉中，预氧化悬浮焙烧炉的顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，将煤气和空气通过燃烧器点燃后生成高温烟气，高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉，尾渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并被加热至650～750℃进行破氰焙烧，使尾渣粉中的cn-转化为n2和co2，破氰焙烧后剩余的固体物料作为氧化渣粉；

(3)将氧化渣粉通入还原焙烧炉中，还原焙烧炉顶部通过管道与引风机连通；在开启引风机的条件下，从还原焙烧炉底部通入煤气和氮气，氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态，并且在500～600℃进行还原焙烧，弱磁性fe2o3经还原生成强磁性的fe3o4，还原焙烧后剩余的固体物料作为还原渣粉；

(4)还原渣粉冷却至常温后，进行一段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量80～90％，然后进行一段弱磁选，获得一段精矿和一段尾矿；

(5)将一段精矿进行二段磨矿至粒径-0.038mm的部分占总质量90～95％，然后进行二段弱磁选，获得二段精矿和二段尾矿，二段精矿作为铁精矿。

2.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(2)中，尾渣粉在预氧化焙烧炉内的停留时间为5～15min。

3.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(3)中，煤气的通入量按煤气中h2/co与氧化渣粉中的fe2o3完全反应理论所需量的1.1～1.3倍通入，完全反应所依据的反应式为：

fe2o3+h2/co＝fe2o3+co2/h2o。

4.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(3)中，煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为15～30％。

5.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(3)中，氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为20～60min。

6.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(4)中，一段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1000～1200oe。

7.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于步骤(5)中，二段弱磁选采用湿式弱磁选机，磁场强度1000～1100oe。

8.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于所述的铁精矿tfe品位57～62％。

9.根据权利要求1所述的一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰-磁选提铁的方法，其特征在于铁回收率84～88％。

技术总结

一种高铁氰化尾渣的悬浮磁化焙烧破氰?磁选提铁的方法，按以下步骤进行：(1)将高铁氰化尾渣破碎并磨细；(2)通入预氧化悬浮焙烧炉，高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉，尾渣粉处于悬浮状态被加热至650～750℃破氰焙烧，剩余固体物料氧化渣粉；(3)氧化渣粉通入还原焙烧炉中，还原焙烧炉底部通入煤气和氮气，氧化渣粉处于悬浮状态在500～600℃还原焙烧，剩余还原渣粉；(4)还原渣粉冷却后进行一段磨矿和一段弱磁选；(5)一段精矿进行二段磨矿和二段弱磁选，二段精矿为铁精矿。本发明用悬浮磁化焙烧提铁破氰工艺，可消除湿法破氰产生的有毒废水对环境安全的威胁，工艺生产连续性好，流程简单，应用范围广，设备易实现大型化和工业化。

技术研发人员：高鹏;韩跃新;肖汉新;袁帅;李艳军;孙永升

受保护的技术使用者：东北大学

技术研发日：2020.05.29

技术公布日：2020.08.04

声明：

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