一種硫鈷精礦的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及火法冶金技術領域，特別涉及一種硫鈷精礦的處理方法。
【背景技術】
[0002]鈷、鎳資源是一個國家的重要戰略資源，隨著航空航天及國防事業的飛速發展，鈷鎳資源已成為國際重點搶占資源。據國土資源部門統計，我國第一缺鉑族元素金屬，第二缺的就是金屬鈷元素，全國每年鈷用量約4?6萬噸，其中2?3萬噸來自進口。銅在電器、輸電和電子工業中用量最大，軍事上用銅制造各種子彈、炮彈、艦艇冷凝管和熱交換器以及各種儀表的彈性元件等。還可用來制作軸承、軸瓦、油管、閥門、栗體，以及高壓蒸汽設備、醫療器械、光學儀器、裝飾材料及金屬藝術品和各種日用器具等。
[0003]攀西釩鈦磁鐵礦中蘊藏儲量巨大的鈷、鎳和銅等有色金屬資源，據估計攀西地區鈷、鎳、銅資源的儲量均在百萬噸以上，但是由于存在品位低(Co 0.21?2.103%、Ni0.18?4.305%、Cu 0.11?1.37%、Fe 18?50% )、分布散等原因，對這部分資源的可利用程度和回收利用方法學者們雖然有一定的研究，但并未根本解決目前攀西地區鈷、鎳資源回收利用過程中存在的問題。國內外大多采用硫酸化焙燒-浸出-凈化-鈷鎳分離濕法冶金工藝處理硫鈷精礦，但存在著工藝流程復雜、周期較長、污染大、資源回收率低等問題。對硫鈷精礦進行氧化焙燒-煤基直接還原-磁選處理，可高效分離回收其中的鐵、鈷、鎳、銅等有價資源，目前未見該工藝處理硫鈷精礦的報道。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種硫鈷精礦的處理方法，改善和克服了目前已有工藝中存在的工藝流程長、資源回收率低、環境污染嚴重的缺點。
[0005]本發明硫鈷精礦的處理方法，包括如下步驟:
[0006](I)氧化焙燒:硫鈷精礦經氧化焙燒后，得到焙燒料:其中氧化焙燒條件為:焙燒溫度500?750°C，焙燒時間10?20min，過剩空氣系數在1.2?2.0 ;
[0007](2)壓力成型:將物料混勻，制成濕球團；其中各物料重量配比如下:焙燒料:還原劑:粘結劑:水=100: (15?25): (3?8): (4?9)；
[0008](3)干燥:將所述濕生球團進行干燥得干球團；
[0009](4)直接還原:將所述干球團進行高溫快速直接還原，得到金屬化球團；
[0010](5)保護冷卻:將所述金屬化球團進行保護冷卻，用以防止再氧化；
[0011](6)磁選:將冷卻后的金屬化球團經破碎、細磨、磁選后，得到合金化鐵粉和磁選尾料。
[0012]其中:
[0013]步驟(I)中所述硫鈷精礦的粒度為100?325目。
[0014]步驟⑵中所述焙燒料的粒度為100?270目，且小于200目占65%以上。
[0015]步驟(2)中所述還原劑主要為普通煤粉、無煙煤粉、石墨粉、焦炭粉、活性炭、木炭、藍炭、石油焦、瀝青焦中的一種或其混合物。
[0016]步驟(2)中所述粘結劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、糖蜜、蔗糖、淀粉、漿糊中的一種或其混合物。
[0017]步驟(2)中所述壓力成球過程的成型壓力為5?20MPa，成型時間為15?80s。
[0018]步驟(3)中所述干燥過程在鼓風干燥箱中進行，干燥溫度為100?220°C，干燥時間為40?10min0
[0019]步驟(4)中所述干球團直接還原過程在還原爐、電阻爐或轉底爐或車底爐或隧道窯中進行。
[0020]步驟(4)中所述干球團直接還原過程的還原溫度為1200?1400°C，還原時間為20?50min，氣氛為還原性氣氛。
[0021]步驟(5)保護冷卻是用以防止再氧化，待金屬化球團冷卻后，測定其金屬化率用以表征球團的還原效果。
[0022]步驟(5)中所述金屬化球團在氮氣或氬氣等保護氣體中或煤粉等還原介質中保護冷卻。
[0023]步驟(5)中所述球團的金屬化率是采用化學分析法分別測定球團樣品中金屬鐵(MFe)含量和全鐵(TFe)含量，并按式子(MFe/TFe) X 100%進行計算得到。
[0024]步驟(6)中所述金屬化球團破碎過程采用人工破碎或在粉碎機中進行。
[0025]步驟(6)中所述金屬化球團細磨過程在振動磨或球磨機中進行，磨礦細度為-200目所占比例約為80%?90%。
[0026]步驟(6)中所述金屬化球團的磁選過程在濕式磁選管中進行，磁場強度為0.05?0.3T。
[0027]本發明方法適用于火法冶煉鈷鎳鐵銅行業，改善和克服了目前已有工藝中存在的工藝流程長、資源回收率低、環境污染嚴重的缺點，具有工藝簡單、成本低廉、周期短、效率尚等優點，能尚效地從硫鉆精礦中分尚出鐵、鉆、銀、銅、硫等有價資源，回收率可達90 %以上，具有較高的經濟效益。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明實施例提供的硫鈷精礦的處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]以下為本發明的具體實施案例，這些實施例的給出是對本發明進一步詳細說明，而不意味著對本發明的限制。
[0030]對比實施例1
[0031](I)將硫鈷精礦100g進行細磨，過100目篩后裝入坩禍內，其品位為:Ni0.45%, Co 0.87%, Fe 46.84%, Cu 0.18%, S 25.21%。在氧化性氣氛下，當電阻爐溫度上升到450°C，過剩空氣系數為1.0時，將坩禍放入爐內保溫1min后隨爐保護冷卻，得到焙燒料840g。
[0032](2)將焙燒料細磨后過200目篩，其中-200目占65.53%。將物料按焙燒料:普通煤粉:聚乙烯醇:水=100:8:2:3的重量比配料并混勻。分別稱取10份質量為94g的混合料在壓力成型機上壓制成球，成型壓力為12MPa，成型時間為30s，得到10個濕球團。
[0033](3)將所有濕球團放于坩禍中，在鼓風干燥箱中干燥，干燥時間為30min，干燥溫度為250°C，得到858g干球團。
[0034](4)當電阻爐溫度為IlOOcC時，將干球團置于電阻爐內還原60min后迅速取出，將球團放入氮氣保護氣氛中冷卻，得到697g金屬化球團。
[0035](5)將冷卻的金屬化球團粉碎、細磨，其磨礦細度為-200目占86.79%。將細磨后的金屬化球團粉末裝入磁選管進行濕式磁選，磁場強度為0.04T，得到458g磁選物料和234g磁選尾料，其中磁性物料為合金化鐵粉。微合金化鐵粉中鐵的品位87.73%，鐵的回收率為85.78 %;鈷的品位為1.71 %，鈷的回收率達90.07 %;鎳的品位為0.88 %，鎳的回收率達89.56 % ;銅的品位為0.35%，銅的回收率達89.06 %。
[0036]實施例1
[0037](I)將硫鈷精礦100g進行細磨，過100目篩后裝入坩禍內，其品位為:Ni0.45%, Co 0.87%, Fe 46.84%, Cu 0.18%, S 25.21%。在氧化性氣氛下，當電阻爐溫度上升到600°C，過剩空氣系數為1.5時，將坩禍放入爐內保溫15min后隨爐保護冷卻，得到焙燒料790go
[0038](2)將焙燒料細磨后過200目篩，其中-200目占72.23%。將物料按焙燒料:無煙煤粉:聚乙烯醇:水=100:20:5:6的重量比配料并混勻。分別稱取10份質量為95g的混合料在壓力成型機上壓制成球，成型壓力為15MPa，成型時間為30s，得到10個濕球團。
[0039](3)將所有濕球團放于坩禍中，在鼓風干燥箱中干燥，干燥時間為40min，干燥溫度為180°C，得到890g干球團。
[0040](4)當電阻爐溫度為1350°C時，將干球團置于電阻爐內還原35min后迅速取出，將球團放入氮氣保護氣氛中冷卻，得到715g金屬化球團。
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