袁朝新，李拓夫，黃海輝

礦冶科技集團(tuán)有限公司

1 前言

我國鐵礦石資源自給率較低，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隨著國際鐵礦石價(jià)格不斷上漲，一些原本經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低、甚至不具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值的低品位、難選冶、難利用的含鐵資源開始受到廣泛關(guān)注。我國存在大量的復(fù)雜多金屬難處理含鐵資源。我國鐵礦石資源的特點(diǎn)是“貧、細(xì)、雜”，有大量低品位、難選冶鐵礦石資源，常伴生有金、銀、銅、鉛、鋅、鈷等雜質(zhì)元素。除鐵礦石資源之外，選礦尾礦和冶煉渣中往往含有一定量的鐵，同時(shí)雜質(zhì)元素也會(huì)富集其中，是優(yōu)質(zhì)二次資源。此類資源中的雜質(zhì)元素具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此綜合利用此類資源中的高價(jià)值有色金屬元素、同時(shí)生產(chǎn)低雜質(zhì)高品位的鐵精粉/球團(tuán)，能夠極大地提高此類資源的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值、使得難處理資源變得可利用，提高我國的資源利用率。

國內(nèi)外對(duì)此類資源的常規(guī)處理方法主要包括：選礦后精礦出售，選礦、焙燒后低質(zhì)鐵精粉出售，含硫煙氣制酸等。但由于此類資源成分復(fù)雜，現(xiàn)有技術(shù)難以高效利用高價(jià)值的有色金屬元素，而且含鐵產(chǎn)品品位較低，所以經(jīng)濟(jì)效益較低，造成了大量的資源浪費(fèi)。針對(duì)這一問題，本文開展了復(fù)雜多金屬難處理鐵資源綜合利用技術(shù)研究，分別提出了“預(yù)處理-優(yōu)化浮選-焙燒-酸浸”、“磁化焙燒-氯化提金”和“氯化提金-磁化焙燒-優(yōu)化磁選”等為核心工藝的多項(xiàng)技術(shù)。應(yīng)用上述技術(shù)，可以生產(chǎn)滿足煉鐵標(biāo)準(zhǔn)的低雜質(zhì)高品位鐵精礦（TFe＞60%）；同時(shí)高效綜合利用其中的高價(jià)值有色金屬元素，如金、銀、銅、鉛、鋅、鈷等元素，提高了資源利用率，為復(fù)雜多金屬難處理鐵資源的高效利用提供了新方法。本文將以含硫鐵尾礦、硫精礦和氰化尾渣的綜合利用為例，對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行闡述。

2復(fù)雜多金屬難處理鐵資源綜合利用技術(shù)開發(fā)

2.1 含硫鐵尾礦多元素精細(xì)分離綜合利用

含硫和多種有價(jià)金屬的鐵尾礦資源在我國分布很廣，遍及我國河北、山東、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆、青海、河南、甘肅、陜西、湖南、湖北、廣東、云南、四川等大部分的省份。河北某企業(yè)的含硫鐵礦磁選尾礦由于有價(jià)金屬含量低，無法有效利用。針對(duì)這一問題，開發(fā)了以“預(yù)處理-優(yōu)化浮選-焙燒-酸浸”為核心工藝的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含硫鐵尾礦的高效綜合利用。

對(duì)原料成分進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示。通過礦物組成分析可知，大部分鐵元素以黃鐵礦的形式存在，其次有很少量的磁黃鐵礦，黃鐵礦大部分呈單體形式產(chǎn)出，單體解離度較好。原料中鐵含量僅為3.44%，硫含量僅為3.56%，常規(guī)浮選技術(shù)無法有效富集鐵和硫。

表2鐵尾礦浮選精礦化學(xué)成分

對(duì)所得高硫精礦焙燒制備燒渣，采用酸浸的方法除去燒渣中的雜質(zhì)，從而產(chǎn)出鐵精粉（TFe約為61%）；回收含硫煙氣，制備硫酸；浸出液中的多元素精細(xì)分離，實(shí)現(xiàn)含硫鐵尾礦中的多種有價(jià)元素的綜合回收利用。目前，該技術(shù)已經(jīng)推廣應(yīng)用。

2.2 多金屬硫精礦綜合利用

山東某廠的硫精礦僅能制備較低品位的熟球團(tuán)（TFe=40%~50%），硫精礦中的有價(jià)金屬元素，如金、銀、銅、鉛、鋅等，難以與鐵元素分離回收，不能達(dá)到資源最大化利用。針對(duì)這一問題，提出了以“磁化焙燒-氯化提金”為核心工藝的技術(shù)路線，綜合回收多種有價(jià)金屬、并制備高品質(zhì)熟球團(tuán)（TFe＞60%）。

首先，對(duì)原料的主要成分進(jìn)行元素分析，結(jié)果如表3所示。

表3 山東某廠硫精礦化學(xué)成分

*，Au，Ag單位為g/t

硫精礦中，鐵元素主要以黃鐵礦形式存在，同時(shí)雜質(zhì)元素含量較高，如金、銀、銅、鋅等元素，難以滿足煉鐵需求。先對(duì)硫精礦進(jìn)行磁化焙燒，得到磁化焙砂，磁化焙砂的主要成分如表4所示。

 

表4 磁化焙砂化學(xué)成分

*，Au，Ag單位為g/t

將所得磁化焙砂中添加一定量的氯化添加劑、粘結(jié)劑造球，進(jìn)行氯化焙燒，所得球團(tuán)成分如表5所示。結(jié)果表明，氯化焙燒之后，得到了含鐵量為61.2%的熟球團(tuán)。

 

表5 球團(tuán)元素含量分析結(jié)果

*，Au，Ag單位為g/t

 

計(jì)算各元素的揮發(fā)率，結(jié)果如表6所示。結(jié)果表明主要雜質(zhì)元素，如金、銀、硫、鋅、鉛等大部分揮發(fā)進(jìn)入煙氣相，除銀揮發(fā)率為68.12%外，其余金屬揮發(fā)率都超過90%；而鐵元素幾乎不揮發(fā)，因此實(shí)現(xiàn)了鐵精礦的高效凈化除雜。通過后續(xù)煙氣洗滌可以回收上述主要雜質(zhì)元素，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。 

表6 元素?fù)]發(fā)率

*，Au，Ag單位為g/t

2.3 氯化焙燒氰化尾渣多金屬回收利用

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