本實(shí)用新型屬于資源再生利用技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及制備低硫鐵粉的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)鐵礦資源主要具有“貧”、“細(xì)”、“雜”的特點(diǎn)，平均鐵品位32％，比世界平均鐵品位低11個(gè)百分點(diǎn)。鐵礦石作為鋼鐵行業(yè)的主要原料，通常需要經(jīng)過(guò)選礦富集后才能進(jìn)入高爐冶煉。隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，一些易選鐵礦和鐵品位較高的富礦不斷消耗。因此如何有效開(kāi)發(fā)利用一些低品位難選鐵礦如鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦等和一些工業(yè)固體廢棄物如拜耳法赤泥、銅渣、鎳渣、鉛鋅冶煉渣等含鐵資源成為主要的研究方向。
經(jīng)過(guò)檢索現(xiàn)有文獻(xiàn)和專(zhuān)利，已有通過(guò)隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、豎爐或轉(zhuǎn)底爐處理上述含鐵資源生產(chǎn)金屬化球團(tuán)，進(jìn)而磨礦磁選生產(chǎn)金屬鐵粉的工藝。這些從金屬化球團(tuán)中還原焙燒-磁選回收鐵的技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是由于原料中本身含有硫，且硫的成分復(fù)雜不易通過(guò)浮選或其他的方式在源頭上去除，而在還原過(guò)程中又需要加入含硫的煤炭作為還原劑，因此導(dǎo)致該流程得到的金屬鐵粉含硫較高，產(chǎn)品質(zhì)量較差，不能直接作為產(chǎn)品出售；另一個(gè)缺點(diǎn)是得到的鐵粉產(chǎn)品品位和回收率不高，不能對(duì)鐵元素進(jìn)行充分的回收利用。
因此，現(xiàn)有處理含鐵資源的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種制備低硫鐵粉的系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行處理可以得到低硫鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種制備低硫鐵粉的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：
微波預(yù)處理裝置，所述微波預(yù)處理裝置具有金屬化球團(tuán)入口和微波預(yù)處理球團(tuán)出口；
破碎裝置，所述破碎裝置具有微波預(yù)處理球團(tuán)入口和破碎料出口，所述微波預(yù)處理球團(tuán)入口與所述微波預(yù)處理球團(tuán)出口相連；
磨礦-磁選單元，所述磨礦-磁選單元具有破碎料入口、含硫金屬鐵粉出口和尾礦出口，所述破碎料入口與所述破碎料出口相連；
浮選裝置，所述浮選裝置具有含硫金屬鐵粉入口、pH調(diào)整劑入口、捕收劑入口、起泡劑入口、低硫鐵粉出口和硫化亞鐵出口，所述含硫金屬鐵粉入口與所述含硫金屬鐵粉出口相連。
由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)通過(guò)采用微波預(yù)處理裝置對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，一方面微波照射金屬化球團(tuán)可以使金屬化球團(tuán)的溫度升高，由于金屬化球團(tuán)中的鐵和其他脈石礦物的導(dǎo)熱率不同，導(dǎo)致因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起的熱沖擊破壞也不同，從而使金屬化球團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎；另一方面，微波輻射的能量可以使含硫礦物中的Fe—S鍵獲得能量，從而使含硫礦物的反應(yīng)活性增強(qiáng)，有利于后續(xù)浮選流程的進(jìn)行，由此通過(guò)將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理既促進(jìn)了礦物的單體解離，從而提高后續(xù)磨礦效率，又提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本，然后依次對(duì)微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎以及磨礦-磁選處理，使得微波預(yù)處理球團(tuán)中礦物單體充分解離，從而可以將其中的含硫金屬鐵粉充分選出，有利于含鐵資源的回收和后續(xù)降硫處理，然后將所得含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，因含硫金屬鐵粉在水中混合均勻后，pH調(diào)整劑可將溶液調(diào)整至合適的酸堿度，而捕收劑由于其選擇性吸附，會(huì)吸附在含硫礦物表面，從而改變含硫礦物的表面活性，起泡劑可以使含硫礦物在氣泡的作用下被帶出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離，進(jìn)而不僅可以獲得含硫較低的金屬鐵粉，而且可以充分回收含硫金屬鐵粉中的硫資源。由此，采用該系統(tǒng)對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行處理可以得到低硫鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。
另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
任選的，所述磨礦-磁選單元包括依次相連的一段磨礦裝置、一段磁選裝置、二段磨礦裝置和二段磁選裝置。由此，可以顯著提高金屬化球團(tuán)中鐵元素和硫元素回收率。
任選的，所述一段磨礦裝置和二段磨礦裝置分別獨(dú)立地為棒磨機(jī)或球磨機(jī)。由此，可以進(jìn)一步提高金屬化球團(tuán)中鐵元素和硫元素回收率。
任選的，所述一段磁選裝置和二段磁選裝置分別獨(dú)立地為磁選機(jī)或磁選管。由此，可以進(jìn)一步提高金屬化球團(tuán)中鐵元素和硫元素回收率。
本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是采用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)制備低硫鐵粉的方法流程示意圖；
圖4是采用本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)制備低硫鐵粉的方法流程示意圖；
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種制備低硫鐵粉的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：微波預(yù)處理裝置100、破碎裝置200、磨礦-磁選單元300和浮選裝置400。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，微波預(yù)處理裝置100具有金屬化球團(tuán)入口101和微波預(yù)處理球團(tuán)出口102，且適于將金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，以便得到微波預(yù)處理球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用微波預(yù)處理裝置對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，一方面微波照射金屬化球團(tuán)可以使金屬化球團(tuán)的溫度升高，由于金屬化球團(tuán)中的鐵和其他脈石礦物的導(dǎo)熱率不同，導(dǎo)致因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起的熱沖擊破壞也不同，從而使金屬化球團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎；另一方面，微波輻射的能量可以使含硫礦物中的Fe—S鍵獲得能量，從而使含硫礦物的反應(yīng)活性增強(qiáng)，有利于后續(xù)浮選流程的進(jìn)行，由此通過(guò)將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理既促進(jìn)了礦物的單體解離，從而提高后續(xù)磨礦效率，又提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的來(lái)源并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，金屬化球團(tuán)可以是采用焙燒裝置處理鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦、赤泥、銅渣、鎳渣和鉛鋅冶煉渣中的至少一種得到的。由此，可以顯著提高資源利用率。具體的，焙燒裝置可以為隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、豎爐或轉(zhuǎn)底爐。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的金屬化率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的金屬化率可以為80～95％。由此，可以顯著提高所得低硫鐵粉的品位。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)中全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為25～60％，金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為20～57％，氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15～25％，氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為13～27％，氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為5～15％，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為2～5％。由此，可以在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，預(yù)處理過(guò)程中條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，預(yù)處理過(guò)程中微波頻率可以為300MHz～300GHz，微波功率可以為300～700W，處理時(shí)間可以為10～30min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微波頻率、微波功率和處理時(shí)間三者過(guò)低時(shí)，在預(yù)處理過(guò)程中無(wú)法對(duì)所處理的金屬化球團(tuán)起到選擇性破碎以及對(duì)其中的含硫礦物起到活化的作用；而當(dāng)微波頻率過(guò)高時(shí)，相應(yīng)的波長(zhǎng)越短，微波的穿透能力越強(qiáng)，導(dǎo)致能量損失越大；當(dāng)微波功率過(guò)高時(shí)，導(dǎo)致能量消耗較大，造成資源浪費(fèi)；當(dāng)處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使得金屬化球團(tuán)中鐵礦物和脈石礦物的熱應(yīng)力沒(méi)有差別，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)選擇性破碎，進(jìn)而影響后續(xù)磨礦-磁選效果。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，破碎裝置200具有微波預(yù)處理球團(tuán)入口201和破碎料出口202，微波預(yù)處理球團(tuán)入口201與微波預(yù)處理球團(tuán)出口102相連，且適于將上述得到的微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用破碎裝置將微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，破碎后金屬化球團(tuán)的粒徑較小，從而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選的效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，破碎料的粒徑可以為不高于2mm。由此，可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選的效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磨礦-磁選單元300具有破碎料入口301、含硫金屬鐵粉出口302和尾礦出口303，破碎料入口301與破碎料出口202相連，且適于將破碎料進(jìn)行磨礦-磁選處理，以便得到含硫金屬鐵粉和尾礦。具體的，根據(jù)磨礦的細(xì)度不同，選擇不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度，可使得微波預(yù)處理球團(tuán)的單體充分解離，從而將其中的含硫金屬鐵粉充分選出，有利于含鐵資源的回收和后續(xù)降硫處理。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，參考圖2，磨礦-磁選單元300可以包括依次相連的一段磨礦裝置31、一段磁選裝置32、二段磨礦裝置33和二段磁選裝置34。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，破碎料入301設(shè)置在一段磨礦裝置31上，并且一段磨礦裝置31上還可以設(shè)置有一段磨礦料出口311，且適于將破碎裝置得到的破碎料進(jìn)行一段磨礦處理，以便得到一段磨礦料。由此，可以保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一段磨礦料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的可以占70～80％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占比過(guò)低時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦物的單體解離，而過(guò)高則造成能量浪費(fèi)，且礦物粒度過(guò)細(xì)不利于后續(xù)一段磁選處理。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)具體實(shí)施例，一段磁選裝置32上可以設(shè)置有一段磨礦料入口321、一段含硫金屬鐵粉出口322和尾礦出口303，一段磨礦料入口321與一段磨礦料出口311相連，且適于將上述一段磨礦裝置31得到的一段磨礦料進(jìn)行一段磁選處理，以便得到一段含硫金屬鐵粉和尾礦。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一段磁選處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以為1600～1800Oe。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致所得精礦品位較低，而過(guò)低則無(wú)法有效回收鐵元素。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)具體實(shí)施例，二段磨礦裝置33上可以設(shè)置有一段含硫金屬鐵粉入口331和二段磨礦料出口332，一段含硫金屬鐵粉入口331與一段含硫金屬鐵粉出口322相連，且適于將一段磁選裝置中得到的一段含硫金屬鐵粉進(jìn)行二段磨礦處理，以便得到二段磨礦料。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，二段磨礦料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的占80～95％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占比過(guò)低時(shí)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦物的單體解離，從而導(dǎo)致后續(xù)所得低硫鐵粉的品位較低，而過(guò)高則造成能量浪費(fèi)，且礦物粒度過(guò)細(xì)不利于后續(xù)二段磁選處理。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)具體實(shí)施例，含硫金屬鐵粉出口302和尾礦出口303可以設(shè)置在二段磁選裝置34上，并且二段磁選裝置34上可以設(shè)置有二段磨礦料入口341，二段磨礦料入口341與二段磨礦料出口332相連，且適于將上述二段磨礦裝置中得到的二段磨礦料進(jìn)行二段磁選處理，以便得到含硫金屬鐵粉和尾礦。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，二段磁選處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以為800～1200Oe。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致所得精礦品位較低，而過(guò)低則無(wú)法有效回收鐵元素；并且發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，一段磁選處理的目的是盡可能回收金屬化球團(tuán)中的鐵元素，而二段磁選處理的目的是獲得鐵品位較高的精礦，而正是發(fā)明人認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)通過(guò)大膽嘗試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度低于一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，可以有效避免硫鐵資源的浪費(fèi)，從而為后續(xù)浮選過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用奠定基礎(chǔ)。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，一段磨礦裝置31和二段磨礦裝置33的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磨礦裝置31和二段磨礦裝置33可以分別獨(dú)立地為棒磨機(jī)或球磨機(jī)。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，一段磁選裝置32和二段磁選裝置34的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磁選裝置32和二段磁選裝置34可以分別獨(dú)立地為磁選機(jī)或磁選管。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，浮選裝置400具有含硫金屬鐵粉入口401、pH調(diào)整劑入口402、捕收劑入口403、起泡劑入口404、低硫鐵粉出口405和硫化亞鐵出口406，含硫金屬鐵粉入口401與含硫金屬鐵粉出口302相連，且適于將含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，以便分別得到低硫鐵粉和硫化亞鐵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將上述所得含硫金屬鐵粉與pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，因含硫金屬鐵粉在水中混合均勻后，pH調(diào)整劑可將溶液調(diào)整至合適的酸堿度，而捕收劑由于其選擇性吸附，會(huì)吸附在含硫礦物表面，從而改變含硫礦物的表面活性，起泡劑可以使含硫礦物在氣泡的作用下被帶出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離，進(jìn)而不僅可以獲得含硫較低的金屬鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，而且可以充分回收含硫金屬鐵粉中的硫資源。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，pH調(diào)整劑的用量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，pH調(diào)整劑的用量以保持含有含硫金屬鐵粉、捕收劑和起泡劑的礦漿的pH為5～6。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH調(diào)整劑的用量使得含有含硫金屬鐵粉、捕收劑和起泡劑的礦漿的pH值過(guò)高或過(guò)低時(shí)，其中的捕收劑都無(wú)法有效吸附在含硫礦物表面以改變含硫礦物的表面活性，從而不利于低硫鐵粉的浮選處理，進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)含鐵礦物中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，基于每噸含硫金屬鐵粉，捕收劑的用量和起泡劑的用量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，基于每噸含硫金屬鐵粉，捕收劑的用量可以為200～250g，起泡劑的用量可以為20～50g。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)捕收劑的用量過(guò)高時(shí)，會(huì)使得低硫鐵粉在浮選處理時(shí)其中的捕收劑不僅吸附于含硫礦物表面也會(huì)吸附于脈石礦物表面，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)將含硫礦物從低硫鐵粉中分離出來(lái)；而當(dāng)捕收劑的用量過(guò)低時(shí)，無(wú)法充分改變含硫礦物的表面活性，影響浮選效果。當(dāng)起泡劑的用量過(guò)高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)跑漕現(xiàn)象，影響浮選效果；而當(dāng)起泡劑的用量過(guò)低時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，pH調(diào)整劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，pH調(diào)整劑可以為選自硫酸和鹽酸中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)pH調(diào)整劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，捕收劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，捕收劑可以為選自異丁基黃藥、二烴基二硫代磷酸鹽和二烴基二硫代氨基甲酸鹽中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)捕收劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，起泡劑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，起泡劑可以為選自2#油、4#油和甲基異丁基甲醇中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)起泡劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)通過(guò)采用微波預(yù)處理裝置對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，一方面微波照射金屬化球團(tuán)可以使金屬化球團(tuán)的溫度升高，由于金屬化球團(tuán)中的鐵和其他脈石礦物的導(dǎo)熱率不同，導(dǎo)致因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起的熱沖擊破壞也不同，從而使金屬化球團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎；另一方面，微波輻射的能量可以使含硫礦物中的Fe—S鍵獲得能量，從而使含硫礦物的反應(yīng)活性增強(qiáng)，有利于后續(xù)浮選流程的進(jìn)行，由此通過(guò)將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理既促進(jìn)了礦物的單體解離，從而提高后續(xù)磨礦效率，又提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本，然后依次對(duì)微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎以及磨礦-磁選處理，使得微波預(yù)處理球團(tuán)中礦物單體充分解離，從而可以將其中的含硫金屬鐵粉充分選出，有利于含鐵資源的回收和后續(xù)降硫處理，然后將所得含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，因含硫金屬鐵粉在水中混合均勻后，pH調(diào)整劑可將溶液調(diào)整至合適的酸堿度，而捕收劑由于其選擇性吸附，會(huì)吸附在含硫礦物表面，從而改變含硫礦物的表面活性，起泡劑可以使含硫礦物在氣泡的作用下被帶出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離，進(jìn)而不僅可以獲得含硫較低的金屬鐵粉，而且可以充分回收含硫金屬鐵粉中的硫資源。由此，采用該系統(tǒng)對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行處理可以得到低硫鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一：
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)可用于處理多種含鐵資源，應(yīng)用范圍廣；
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)采用微波處理金屬化球團(tuán)，既促進(jìn)了礦物的單體解離，提高了磨礦效率，同時(shí)提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本；
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)底爐-磨礦磁選流程與浮選流程結(jié)合，有效降低了金屬鐵粉中的硫，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)處理過(guò)程中工藝簡(jiǎn)單，易于操作，易于規(guī)模生產(chǎn)，有很高的實(shí)用價(jià)值。
為了方便理解，下面參考圖3對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)處理低硫鐵粉的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括：
S100：將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理
該步驟中，將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理，以便得到微波預(yù)處理球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用微波預(yù)處理裝置對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，一方面微波照射金屬化球團(tuán)可以使金屬化球團(tuán)的溫度升高，由于金屬化球團(tuán)中的鐵和其他脈石礦物的導(dǎo)熱率不同，導(dǎo)致因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起的熱沖擊破壞也不同，從而使金屬化球團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎；另一方面，微波輻射的能量可以使含硫礦物中的Fe—S鍵獲得能量，從而使含硫礦物的反應(yīng)活性增強(qiáng)，有利于后續(xù)浮選流程的進(jìn)行，由此通過(guò)將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理既促進(jìn)了礦物的單體解離，從而提高后續(xù)磨礦效率，又提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的來(lái)源并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，金屬化球團(tuán)可以是采用焙燒裝置處理鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦、赤泥、銅渣、鎳渣和鉛鋅冶煉渣中的至少一種得到的。由此，可以顯著提高資源利用率。具體的，焙燒裝置可以為隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、豎爐或轉(zhuǎn)底爐。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的金屬化率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，金屬化球團(tuán)的金屬化率可以為80～95％。由此，可以顯著提高所得低硫鐵粉的品位。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，金屬化球團(tuán)中全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為25～60％，金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為20～57％，氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15～25％，氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為13～27％，氧化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為5～15％，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為2～5％。由此，可以在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，預(yù)處理過(guò)程中條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，預(yù)處理過(guò)程中微波頻率可以為300MHz～300GHz，微波功率可以為300～700W，處理時(shí)間可以為10～30min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微波頻率、微波功率和處理時(shí)間三者過(guò)低時(shí)，在預(yù)處理過(guò)程中無(wú)法對(duì)所處理的金屬化球團(tuán)起到選擇性破碎以及對(duì)其中的含硫礦物起到活化的作用；而當(dāng)微波頻率過(guò)高時(shí)，相應(yīng)的波長(zhǎng)越短，微波的穿透能力越強(qiáng)，導(dǎo)致能量損失越大；當(dāng)微波功率過(guò)高時(shí)，導(dǎo)致能量消耗較大，造成資源浪費(fèi)；當(dāng)處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使得金屬化球團(tuán)中鐵礦物和脈石礦物的熱應(yīng)力沒(méi)有差別，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)選擇性破碎，進(jìn)而影響后續(xù)磨礦-磁選效果。
S200：將微波預(yù)處理球團(tuán)供給至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理
該步驟中，將微波預(yù)處理球團(tuán)供給至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用破碎裝置將微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎處理，破碎后金屬化球團(tuán)的粒徑較小，從而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選的效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，破碎料的粒徑可以為不高于2mm。由此，可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選的效率。
S300：將破碎料供給至磨礦-磁選裝置中進(jìn)行磨礦-磁選處理
該步驟中，將破碎料供給至磨礦-磁選裝置中進(jìn)行磨礦-磁選處理，以便得到含硫金屬鐵粉和尾礦。具體的，根據(jù)磨礦的細(xì)度不同，選擇不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度，可使得微波預(yù)處理球團(tuán)的單體充分解離，從而將其中的含硫金屬鐵粉充分選出，有利于含鐵資源的回收和后續(xù)降硫處理。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，參考圖4，磨礦-磁選處理可以按照下列步驟進(jìn)行：
S310：將破碎料供給至一段磨礦裝置中進(jìn)行一段磨礦處理
該步驟中，將破碎料供給至一段磨礦裝置中進(jìn)行一段磨礦處理，以便得到一段磨礦料。由此，可以保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一段磨礦料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的可以占70～80％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占比過(guò)低時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦物的單體解離，而過(guò)高則造成能量浪費(fèi)，且礦物粒度過(guò)細(xì)不利于后續(xù)一段磁選處理。
S320：將一段磨礦料供給至一段磁選裝置中進(jìn)行一段磁選處理
該步驟中，將一段磨礦料供給至一段磁選裝置中進(jìn)行一段磁選處理，以便得到一段含硫金屬鐵粉和尾礦。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一段磁選處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以為1600～1800Oe。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致所得精礦品位較低，而過(guò)低則無(wú)法有效回收鐵元素。
S330：將一段含硫金屬鐵粉供給至二段磨礦裝置中進(jìn)行二段磨礦處理
該步驟中，將一段含硫金屬鐵粉供給至二段磨礦裝置中進(jìn)行二段磨礦處理，以便得到二段磨礦料。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，二段磨礦料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的占80～95％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占比過(guò)低時(shí)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦物的單體解離，從而導(dǎo)致后續(xù)所得低硫鐵粉的品位較低，而過(guò)高則造成能量浪費(fèi)，且礦物粒度過(guò)細(xì)不利于后續(xù)二段磁選處理。
S340：將二段磨礦料供給至二段磁選裝置中進(jìn)行二段磁選處理
該步驟中，將二段磨礦料供給至二段磁選裝置中進(jìn)行二段磁選處理，以便得到含硫金屬鐵粉和尾礦。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，二段磁選處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以為800～1200Oe。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致所得精礦品位較低，而過(guò)低則無(wú)法有效回收鐵元素；并且發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，一段磁選處理的目的是盡可能回收金屬化球團(tuán)中的鐵元素，而二段磁選處理的目的是獲得鐵品位較高的精礦，而正是發(fā)明人認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)通過(guò)大膽嘗試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度低于一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，可以有效避免硫鐵資源的浪費(fèi)，從而為后續(xù)浮選過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用奠定基礎(chǔ)。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，一段磨礦裝置和二段磨礦裝置的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磨礦裝置31和二段磨礦裝置33可以分別獨(dú)立地為棒磨機(jī)或球磨機(jī)。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，一段磁選裝置和二段磁選裝置的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，一段磁選裝置32和二段磁選裝置34可以分別獨(dú)立地為磁選機(jī)或磁選管。由此，可以進(jìn)一步保證后續(xù)過(guò)程中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
S400：將含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑供給至浮選裝置中進(jìn)行浮選處理
該步驟中，將含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑供給至浮選裝置中進(jìn)行浮選處理，以便分別得到低硫鐵粉和硫化亞鐵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將上述所得含硫金屬鐵粉與pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，因含硫金屬鐵粉在水中混合均勻后，pH調(diào)整劑可將溶液調(diào)整至合適的酸堿度，而捕收劑由于其選擇性吸附，會(huì)吸附在含硫礦物表面，從而改變含硫礦物的表面活性，起泡劑可以使含硫礦物在氣泡的作用下被帶出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離，進(jìn)而不僅可以獲得含硫較低的金屬鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，而且可以充分回收含硫金屬鐵粉中的硫資源。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，pH調(diào)整劑的用量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，pH調(diào)整劑的用量以保持含有含硫金屬鐵粉、捕收劑和起泡劑的礦漿的pH為5～6。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH調(diào)整劑的用量使得含有含硫金屬鐵粉、捕收劑和起泡劑的礦漿的pH值過(guò)高或過(guò)低時(shí)，其中的捕收劑都無(wú)法有效吸附在含硫礦物表面以改變含硫礦物的表面活性，從而不利于低硫鐵粉的浮選處理，進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)含鐵礦物中鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，基于每噸含硫金屬鐵粉，捕收劑的用量和起泡劑的用量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，基于每噸含硫金屬鐵粉，捕收劑的用量可以為200～250g，起泡劑的用量可以為20～50g。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)捕收劑的用量過(guò)高時(shí)，會(huì)使得低硫鐵粉在浮選處理時(shí)其中的捕收劑不僅吸附于含硫礦物表面也會(huì)吸附于脈石礦物表面，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)將含硫礦物從低硫鐵粉中分離出來(lái)；而當(dāng)捕收劑的用量過(guò)低時(shí)，無(wú)法充分改變含硫礦物的表面活性，影響浮選效果。當(dāng)起泡劑的用量過(guò)高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)跑漕現(xiàn)象，影響浮選效果；而當(dāng)起泡劑的用量過(guò)低時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，pH調(diào)整劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，pH調(diào)整劑可以為選自硫酸和鹽酸中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)pH調(diào)整劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，捕收劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，捕收劑可以為選自異丁基黃藥、二烴基二硫代磷酸鹽和二烴基二硫代氨基甲酸鹽中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)捕收劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，起泡劑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，起泡劑可以為選自2#油、4#油和甲基異丁基甲醇中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)起泡劑可以顯著優(yōu)于其他類(lèi)型保證鐵元素和硫元素的充分回收利用。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備低硫鐵粉的系統(tǒng)處理低硫鐵粉的方法通過(guò)采用微波預(yù)處理裝置對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理，一方面微波照射金屬化球團(tuán)可以使金屬化球團(tuán)的溫度升高，由于金屬化球團(tuán)中的鐵和其他脈石礦物的導(dǎo)熱率不同，導(dǎo)致因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起的熱沖擊破壞也不同，從而使金屬化球團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎；另一方面，微波輻射的能量可以使含硫礦物中的Fe—S鍵獲得能量，從而使含硫礦物的反應(yīng)活性增強(qiáng)，有利于后續(xù)浮選流程的進(jìn)行，由此通過(guò)將金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理既促進(jìn)了礦物的單體解離，從而提高后續(xù)磨礦效率，又提高了含硫礦物的可浮性，使得后續(xù)浮選流程中不需使用活化劑，降低了成本，然后依次對(duì)微波預(yù)處理球團(tuán)進(jìn)行破碎以及磨礦-磁選處理，使得微波預(yù)處理球團(tuán)中礦物單體充分解離，從而可以將其中的含硫金屬鐵粉充分選出，有利于含鐵資源的回收和后續(xù)降硫處理，然后將所得含硫金屬鐵粉、pH調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑進(jìn)行浮選處理，因含硫金屬鐵粉在水中混合均勻后，pH調(diào)整劑可將溶液調(diào)整至合適的酸堿度，而捕收劑由于其選擇性吸附，會(huì)吸附在含硫礦物表面，從而改變含硫礦物的表面活性，起泡劑可以使含硫礦物在氣泡的作用下被帶出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵和含硫礦物的充分分離，進(jìn)而不僅可以獲得含硫較低的金屬鐵粉，而且可以充分回收含硫金屬鐵粉中的硫資源。由此，采用該方法對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行處理可以得到低硫鐵粉(硫含量可降至0.1％左右)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而在拓寬含鐵資源充分利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鐵元素和硫元素的充分回收利用(鐵品位和回收率可達(dá)90％)。需要說(shuō)明的是，上述針對(duì)制備低硫鐵粉的系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)同樣適用于該制備低硫鐵粉的方法，此處不再贅述。
下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
銅渣金屬化球團(tuán)的組成為：全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.91％，金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.51％，金屬化率為90.37％，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.11％，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.73％，CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.63％，S質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％。參考圖5，具體操作步驟如下：
(1)將銅渣金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理，得到微波預(yù)處理球團(tuán)，其中，預(yù)處理過(guò)程中微波頻率為2.0GHz，微波功率為500W，處理時(shí)間為20min；
(2)將微波預(yù)處理球團(tuán)供給至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎料，其中，破碎料的粒徑不高于2mm；
(3)將上述所得破碎料供給至一段磨礦裝置中進(jìn)行一段磨礦處理，得到一段磨礦料；接著將一段磨礦料供給至一段磁選裝置中進(jìn)行一段磁選處理，得到一段含硫金屬鐵粉和尾礦；然后將一段含硫金屬鐵粉供給至二段磨礦裝置中進(jìn)行二段磨礦處理，得到二段磨礦料；最后將二段磨礦料供給至二段磁選裝置中進(jìn)行二段磁選處理，得到含硫金屬鐵粉和尾礦，其中，一段磨礦裝置和二段磨礦裝置均為三輥四筒棒磨機(jī)，一段磁選裝置和二段磁選裝置均為磁選管，一段磨礦時(shí)間為20min，一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的占74.81％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1800Oe；二段磨礦時(shí)間為20min，二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占80.73％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200Oe，所得的含硫金屬鐵粉的鐵品位和回收率為90％左右，其中含硫3wt％左右，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
(4)向上述所得到的含硫金屬鐵粉中先后加入pH調(diào)整劑硫酸、捕收劑異丁基黃藥和起泡劑2#油進(jìn)行浮選，其中，硫酸用量要保持礦漿的pH值為5～6，捕收劑異丁基黃藥的用量為200g/t，2#油的用量為20g/t，經(jīng)過(guò)浮選所得的低硫鐵粉的鐵品位在90％以上，含硫0.08wt％，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
實(shí)施例2
赤泥金屬化球團(tuán)的組成為：全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.22％，金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.75％，金屬化率為91.26％，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.71％，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.34％，CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.45％，S質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％。參考圖5，具體操作步驟如下：
(1)將赤泥金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理，得到微波預(yù)處理球團(tuán)，其中，預(yù)處理過(guò)程中微波頻率為2.5GHz，微波功率為500W，處理時(shí)間為20min；
(2)將微波預(yù)處理球團(tuán)供給至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎料，其中，破碎料的粒徑不高于2mm；
(3)將上述所得破碎料供給至一段磨礦裝置中進(jìn)行一段磨礦處理，得到一段磨礦料；接著將一段磨礦料供給至一段磁選裝置中進(jìn)行一段磁選處理，得到一段含硫金屬鐵粉和尾礦；然后將一段含硫金屬鐵粉供給至二段磨礦裝置中進(jìn)行二段磨礦處理，得到二段磨礦料；最后將二段磨礦料供給至二段磁選裝置中進(jìn)行二段磁選處理，得到含硫金屬鐵粉和尾礦，其中，一段磨礦裝置和二段磨礦裝置均為三輥四筒棒磨機(jī)，一段磁選裝置和二段磁選裝置均為磁選管，一段磨礦時(shí)間為20min，一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的占75.72％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1800Oe；二段磨礦時(shí)間為20min，二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占81.58％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200Oe，所得的含硫金屬鐵粉的鐵品位和回收率為90％左右，其中含硫4wt％左右，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
(4)向上述所得到的含硫金屬鐵粉中先后加入pH調(diào)整劑硫酸、捕收劑異丁基黃藥和起泡劑2#油進(jìn)行浮選，其中，硫酸用量要保持礦漿的pH值為5～6，捕收劑異丁基黃藥的用量為230g/t，2#油的用量為30g/t，經(jīng)過(guò)浮選所得的低硫鐵粉的鐵品位在90％以上，含硫0.09wt％，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
實(shí)施例3
鋅浸出渣金屬化球團(tuán)的組成為：全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.32％，金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.76％，金屬化率為90.26％，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.52％，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.20％，CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.08％，S質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5％。參考圖5，具體操作步驟如下：
(1)將鋅浸出渣金屬化球團(tuán)供給至微波預(yù)處理裝置中進(jìn)行預(yù)處理，得到微波預(yù)處理球團(tuán)，其中，預(yù)處理過(guò)程中微波頻率為3.0GHz，微波功率為500W，處理時(shí)間為20min；
(2)將微波預(yù)處理球團(tuán)供給至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎料，其中，破碎料的粒徑不高于2mm；
(3)將上述所得破碎料供給至一段磨礦裝置中進(jìn)行一段磨礦處理，得到一段磨礦料；接著將一段磨礦料供給至一段磁選裝置中進(jìn)行一段磁選處理，得到一段含硫金屬鐵粉和尾礦；然后將一段含硫金屬鐵粉供給至二段磨礦裝置中進(jìn)行二段磨礦處理，得到二段磨礦料；最后將二段磨礦料供給至二段磁選裝置中進(jìn)行二段磁選處理，得到含硫金屬鐵粉和尾礦，其中，一段磨礦裝置和二段磨礦裝置均為三輥四筒棒磨機(jī)，一段磁選裝置和二段磁選裝置均為磁選管，一段磨礦時(shí)間為20min，一段磨礦料中粒徑不高于0.074mm的占75.10％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1800Oe；二段磨礦時(shí)間為20min，二段磨礦料中粒徑不高于0.074mm占81.26％，一段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1200Oe，所得的含硫金屬鐵粉的鐵品位和回收率為90％左右，其中含硫3.5wt％左右，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
(4)向上述所得到的含硫金屬鐵粉中先后加入pH調(diào)整劑硫酸、捕收劑異丁基黃藥和起泡劑2#油進(jìn)行浮選，其中，硫酸用量要保持礦漿的pH值為5～6，捕收劑異丁基黃藥的用量為210g/t，2#油的用量為30g/t，經(jīng)過(guò)浮選所得的低硫鐵粉的鐵品位在90％以上，含硫0.08wt％，殘留元素與有害雜質(zhì)含量少。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。