一種從赤泥中富集鈧的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種從赤泥中富集筑的方法,屬于有色冶金技術領域。
【背景技術】
[0002] 筑是稀±元素的一種,廣泛應用于冶金、化工、航天、電光源等領域。氧化筑主要應 用于高效多功能激光器、固體電解質、特種陶瓷等,筑的各種中間合金如侶、儀基中間合金 是生產導彈和各種航天器、汽車、船舶等的特種合金,而金屬筑主要應用于光學工程,如生 產大型面素燈及太陽能蓄電池等。
[0003] 國內筑資源主要存在于侶±礦和憐狀塊巖、饑鐵磁鐵礦、黑鶴礦、稀±礦及儘礦 中,其中侶±礦及憐狀塊巖中的筑儲量占我國總筑儲量的51%,是提取筑最主要的原料來 源。
[0004] 赤泥是侶±礦生產氧化侶后的固體殘渣,每生產一噸氧化侶會產生0. 8-1. 5噸赤 泥,目前世界上每年產生的赤泥在6000萬噸,而中國每年就會產生3000萬噸,在生產氧化 侶的過程中侶±礦中98%W上的筑會保留在赤泥中,其中筑的含量在60-120g/t,而國際 上一般認為筑含量在20-50g/t的礦物就具有利用價值。故而赤泥被認為是筑最主要的原 料來源。
[0005] 從赤泥中提取筑主要是通過酸浸-萃取的方法,采取的浸出劑一般為鹽酸和硝 酸,萃取工藝主要采用中性麟性萃取劑TBP、P204或P507等。赤泥中大量存在的鐵侶娃等 元素在酸浸的過程中也會被溶解,不僅消耗大量浸出劑,還會對后續(xù)萃取工藝造成極其不 利的影響。如鐵會在萃取時與筑發(fā)生競爭萃取,影響筑的萃取率,娃侶的存在會使萃取產生 極為嚴重的乳化現象,使萃取過程難W進行。故而在萃取前一般要求必須除去溶液中的鐵 侶娃等雜質,實現筑與鐵侶娃等雜質的分離。
[0006] 研究表明赤泥除鐵一般采用兩種方法,一種是對赤泥采用還原賠燒或還原烙煉, 將鐵轉變成金屬鐵粉或者鐵水W達到脫除的目的。運種方法對鐵含量較高的赤泥比較適 用,但并未考慮筑在整個工藝中的狀態(tài)和走向,目前也缺乏對赤泥除鐵后的非磁性物中筑 提取的研究;另一種除鐵方法是將赤泥酸解后對含鐵浸出液進行處理,或將化轉化成 化 2+,利用化2+不易被萃取的特點,實現筑、鐵分離的目的,或使化生成沉淀過濾除去。馮 春辟等在《云南某稀±礦提取氧化筑的研究》(云南冶金第34卷第3期)中公開了向含鐵、 稀±的浸出液加入化Cl〇3和化2SO4,通過加熱并調節(jié)抑值將化轉變成變成鐵抓沉淀,過 濾除去,實現筑與鐵的分離。通過浸出后再除鐵的方法會消耗大量的浸出劑,對于處理鐵含 量較高的赤泥并不經濟合算,且同時也會增加后續(xù)處理的成本。
[0007] 此外,要實現萃取前筑與侶的分離,一般是對赤泥進行堿液浸出,利用氧化侶能被 堿液浸出而氧化筑不被浸出的特點,實現筑與侶的分離。王克勤等在《山西拜耳法赤泥脫侶 提取氧化筑的研究》(稀±第33卷第23期)文中討論了通過對赤泥進行燒結-堿浸,使赤 泥中的侶轉變成侶酸鋼溶液,而筑保留在浸出渣中,實現筑和侶分離的目的,后續(xù)再對除侶 后的浸出渣進行筑的酸浸-萃取分離提取。但是運種方法成本高,工藝復雜,且除侶渣中的 娃含量較高,在筑的萃取之前未對運部分娃進行脫除,故而未能消除娃在筑的萃取時產生 的不利影響。
[0008] 而目前對含筑液萃取前的脫娃研究較少。鄧海霞等在《赤泥鹽酸浸出液中筑的萃 取》(太原理工大學碩±學位論文)文中討論了對浸出液進行加溫凝聚-晶種絮凝處理,使 可溶性硅膠變成硅膠沉淀,而筑保留在溶液中,達到筑與娃分離的目的,但是運種方法脫娃 率只達到了 70%,且生成硅膠沉淀的同時會夾帶一部分筑,造成筑的損失。
[0009] W上技術均只對赤泥中鐵、侶、娃等中的某一組分進行脫除并與筑分離,均未探索 出在筑的提取工藝中能同時或連續(xù)地脫除運Ξ種雜質、使筑富集的方法,不能很好的消除 運些雜質對筑的酸浸-萃取工藝產生的不利影響,故而在使用時依然有較大的局限性。
【發(fā)明內容】
[0010] 本發(fā)明旨在提供一種能夠處理方法,能夠克服現有技術的不足,實現筑與鐵侶娃 的分離并同時實現筑的逐級富集,為筑的后續(xù)酸浸-萃取提供一種優(yōu)良的原料,同時能夠 有效的消除運Ξ種雜質對筑的提取工藝造成的不利影響。該方法具有極強的實用性,工藝 簡單,操作方便,能夠大大減少筑的生產成本,除雜的同時將鐵、侶、娃加工成產品還可并創(chuàng) 造額外的經濟價值。
[0011] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法包括W下步驟:
[0012] 步驟一:還原賠燒-磁選除鐵
[0013] 赤泥與添加劑混合均勻后造塊,進行還原賠燒,還原溫度為950-1150°C,賠燒礦經 磨礦處理和磁選處理后得到磁性產物和非磁性產物;所述添加劑由Na2S〇4和化2B4O7組成;
[0014] 步驟二酸浸除娃
[0015] 將步驟一所得非磁性產物置于憐酸溶液中進行酸浸后過濾,濾渣為含筑濾渣;
[0016] 步驟Ξ氨氧化鋼溶液浸出除侶
[0017] 將步驟二所得含筑濾渣置于氨氧化鋼溶液中,于200-260°C進行浸出除侶后,過 濾,所得濾渣為除侶后的含筑濾渣。
[0018] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;赤泥與添加劑的質量比為:赤泥: 添加劑=100:11-18。
[0019] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;所述添加劑由Na2S〇4和化2B4O7按 質量比化2S〇4:Na284()7= 10-15:1-3 組成。
[0020] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;赤泥與添加劑混合均勻后,進行細 化處理至-200目的顆粒的質量分數在90%W及90%W上時,細化處理結束。所述細化處 理包括研磨、球磨等常規(guī)細化方式。
[0021] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;進行還原賠燒時,所用還原劑選自 煙煤、褐煤、蘭炭中的至少一種。
[0022] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;還原賠燒的時間根據處理量和爐 子的尺寸決定,一般優(yōu)選為30-90min。
[0023] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;磨礦處理時,控制磨礦細度 即-200目顆粒含量在90 %W上。
[0024] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;磁選處理時,控制磁場強度為 900-1100GS。通過控制還原處理W及磁選處理條件,所得磁性產物為金屬鐵粉。
[00巧]本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟一中;磁選處理后,筑主要富集在非磁性 物中。 W26] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟二中;所述憐酸溶液的濃度為 0. 5-1. 5mol/L。
[0027] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟二中;憐酸溶液與非磁性產物的液固比 為10 - 15血/邑。
[0028] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟二中;控制浸出溫度為20-60°C,浸出時 間為 3〇-90min。
[0029] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,經步驟二中的酸浸后,浸出液中含有可溶性 硅膠,進一步處理可得硅膠產品,用于生產白炭黑。
[0030] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟Ξ中;氨氧化鋼溶液的質量分數濃度為 20-50%。
[0031] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟Ξ中;控制浸出溫度200-260°C、浸出時 間為 6〇-150min。
[0032] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,步驟Ξ中;氨氧化鋼溶液與含筑濾渣的液固 比為10血/邑。
[0033] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,經步驟Ξ中的高溫堿浸后,浸出液中含有侶 酸鋼等廣品。 陽034] 本發(fā)明一種從赤泥中富集筑的方法,W筑含量為86ppm的赤泥為原料,經本發(fā)明 的技術方案處理后,除侶后的含筑濾渣中,筑含量可高達415卵m。較赤泥原料的86ppm富集 了將近5倍,筑的總回收率達到90%W上,達到了良好的富集效果。
[0035] 本發(fā)明中采用上述處理后,將赤泥中的鐵侶娃分別轉化為金屬鐵粉、侶酸鋼、硅膠 等產品,可直接用于工業(yè)生產,可提高本發(fā)明產生的經濟效益。
[0036] 原理和優(yōu)勢
[0037] 本發(fā)明首次系統(tǒng)回收了赤泥中鐵、侶、娃化及高效率、低損耗的回收了赤泥中筑。
[0038] 本發(fā)明還原賠燒-磁選除鐵時,通過添加劑及還原賠燒過程的協(xié)同作用,在實現 高效除鐵的同時也為下一步高效脫娃提供較佳的條件。
[0039] 本發(fā)明酸浸除娃時,在還原賠燒-磁選除鐵階段的工藝參數的協(xié)同作下,可大幅 度增加脫娃效率。尤其是采用憐酸作為酸浸劑時,其脫娃效率可高達79%W上。 W40] 本發(fā)明氨氧化鋼溶液浸出除侶時,由于上游工藝已經將鐵、Si大幅度的剔除了,此 時在合適的溫度下,通過控制堿液的濃度能在高效脫除A1時,保留并富集Sc。
[0041] 綜上所述,本發(fā)明通過分步處理赤泥,達到脫除鐵侶娃,同步實現筑的逐級富集的 目的。不僅實現了筑與鐵侶娃等雜質的分離,還能得到金屬鐵粉、侶酸鋼、硅膠等副產品,增 加了本發(fā)明方法的額外價值。本發(fā)明方法操作簡單,易于控制,成本低,具有極強的實用性。
【附圖說明】
[0042] 附圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0043] 為了更清楚地說明本發(fā)明,列舉W下試驗數據,本發(fā)明的應用范圍不受W下實施 例規(guī)模、數據的限制。
【具體實施方式】
[0044] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。 陽045] 實施例1:
[0046] 赤泥(其成分見表1)與15%Na2S〇4和3%化2B4O7充分混合后造塊還原,還原溫 度為1100°C,還原時間60min,賠燒礦經磨礦-磁選后可得到品位91. 41 %的鐵精礦,鐵的 回收率達到85%W上,賠燒礦經磨礦至-200目顆粒達到90%W上后進行磁選,所用磁場強 度lOOOGs。磁選尾礦(即非磁性產物)中Sc2〇3的含量達到134卵m(磁選尾礦的成分見表 1),比赤泥中Sc2〇3的含量提高了 1. 56倍,Sc2〇3回收率在92%左右。
[0047] 表1赤泥及非磁性物的分析結果(wt% )
[0048]
[0049] L0I:燒損
[0050] 從表1可W看出,原料中鐵的含量較高,通過直接還原-磁選工藝,能夠實現赤泥 中鐵的脫除,使筑與鐵得到了良好分離,同時也保證了筑的富集。 陽0川對比例1
[0052]其它條件完全和實施例1一致,僅僅不加添加劑,最終得到的鐵精礦品味約 45. 4%,回收率85%左右;所得非磁性產物中的成分見表2 ;
[005引表2對比例1非磁性物的分析結果(wt%)
[0054]
陽化5] L0I:燒損
[0056] 對比表1和表2可W看出,未加添加劑還原賠燒,得到的磁選尾礦中的化2〇3含量 依然較高,說明此條件下赤泥中的鐵未能得到良好的回收,同時,該非磁性尾礦中的SC2化 的含量和回收率都較有添加劑賠燒條件下低,故而該條件下不利于SC2〇3在非磁性物中的 集中富集。
[0057] 實施例2:
[0058] 對實施例1中的磁選尾礦(即非磁性物)進行酸浸,浸出劑采用摩爾濃度為Imol/ L的