一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。其特征包括以下：將高磷鐵礦經(jīng)過細(xì)磨篩分后，與一定濃度的酸液混合，保持合適的攪拌速度進(jìn)行浸出反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)酸礦懸濁液進(jìn)行固液分離操作。濾渣中磷含量檢測合格后直接進(jìn)入鋼鐵生產(chǎn)流程，濾液補(bǔ)充部分濃酸恢復(fù)至初始酸度后，循環(huán)利用此濾液浸出新料。當(dāng)濾液達(dá)到循環(huán)極限時(shí)，脫磷率已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求，對(duì)濾液進(jìn)行凈化處理，凈化溶液可直排或者回用于酸浸脫磷流程。該方法操作簡單，脫磷效率高，能得到品質(zhì)合格的鐵礦，而且可以循環(huán)利用廢酸液，減少酸液凈化次數(shù)，節(jié)省成本，保護(hù)環(huán)境。
【專利說明】一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需求日益旺盛，然后作為鋼鐵工業(yè)的“糧食”，鐵礦石資源儲(chǔ)備卻極不合理。我國鐵礦石儲(chǔ)量雖然豐富，但品位低、貧礦多富礦少，多組分伴生礦占據(jù)很大比重。目前，在全國范圍內(nèi)已探明的鐵礦石儲(chǔ)量大約680億t，然而經(jīng)濟(jì)型儲(chǔ)量僅166億t，難選冶的高磷鐵礦達(dá)到100億t，其中40億t鐵品位較高，但磷含量也較高而無法直接入爐。高磷鐵礦儲(chǔ)量豐富，分布集中，比較典型的有梅山高磷鐵礦(含磷量達(dá)0.38%)和儲(chǔ)量達(dá)22億噸的鄂西高磷鐵礦(磷含量為0.5% — 1.5%)。國內(nèi)鐵礦石資源的構(gòu)成無法滿足鋼企的生產(chǎn)需求，因此對(duì)進(jìn)口礦的依賴性逐漸加大，這也導(dǎo)致進(jìn)口礦石價(jià)格連年飆升，影響我國鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]由于高磷鐵礦特殊的鮞狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其選冶出現(xiàn)極大問題。磷元素以磷灰石的狀態(tài)嵌布于鮞狀結(jié)構(gòu)的核心或者間層，因?yàn)閷娱g距在微米級(jí)別，使得常規(guī)物理破碎-焙燒-磁選難以高效脫磷。生物浸出由于菌種培養(yǎng)周期長，生產(chǎn)環(huán)境苛刻，而無法在實(shí)際生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用。而濕法酸浸，具有操作簡單、批處理量大、脫磷效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是耗酸較大、鐵損較高、酸液污染也成為其應(yīng)用的一大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鮞狀高磷鐵礦脫磷處理及廢酸液循環(huán)利用的方法，在保證脫磷率的前期下能有效降低鐵損，并能減少酸耗和酸液污染。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案主要如下:
(I).將磷含量0.5% —1.5%(wt%)的高磷鐵礦進(jìn)行破碎、細(xì)磨。
[0006](II).制備酸溶液，體積濃度為0.5% — 3%。
[0007](III).將步驟(1)所得礦粉顆粒與步驟(II)所得酸溶液混合均勻，攪拌浸出，液固比保持在10:1 — 3:1，浸出過程中當(dāng)pH高于1.5時(shí)，實(shí)時(shí)補(bǔ)充濃酸，使浸出過程中pH保持在1.5以下。
[0008](IV).浸出過程時(shí)間I一2 h，然后將酸礦懸濁液做固液分離，得到濾液和固體濾渣。
[0009](V).步驟(IV)中得到的濾渣即為磷含量為0.05% — 0.15%(wt%)的高磷鐵礦，它可作為原料直接進(jìn)入煉鐵環(huán)節(jié)；步驟(IV)中所得濾液補(bǔ)充部分濃酸，使其酸度達(dá)到浸出液初始酸度(體積濃度為0.5% — 3%)。
[0010](VI).將步驟(V)所得補(bǔ)酸后的濾液與新料進(jìn)行攪拌浸出，浸出操作條同上。循環(huán)使用酸浸液，可以有效利用殘余H+，減少酸耗，同時(shí)降低酸液凈化量，節(jié)省成本。
[0011](VII).當(dāng)循環(huán)利用酸浸液無法得到磷含量合格的鐵礦時(shí)，利用石灰進(jìn)行廢酸液凈化，凈化后廢酸液達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，也可回用于上述酸浸脫磷過程。[0012]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(I)中高磷鐵礦需細(xì)磨至粒徑小于0.15 mm的超過90%。
[0013]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(II)中的酸為硫酸、鹽酸、鹽酸的某一種或幾種混合，酸溶液初始酸度體積分?jǐn)?shù)為0.5%—
3% ο
[0014]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(III)，浸出過程中當(dāng)pH高于1.5時(shí)，需補(bǔ)加濃酸，以保證pH值低于1.5。
[0015]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(III)、(V)中補(bǔ)充的濃酸與步驟(II)中使用的酸相同。
[0016]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(V)中，濾液需補(bǔ)加濃酸至初始酸度后，再進(jìn)行循環(huán)浸出實(shí)驗(yàn)。
[0017]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(VI)中，新料指步驟(1)中的高磷鐵礦。
[0018]一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于:所述步驟
(VII)中，廢酸液脫磷效率降低時(shí)，需要利用石灰進(jìn)行凈化處理，凈化后廢水可直接排放或者回用于酸浸脫磷工藝中。
[0019]本發(fā)明的一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，通過控制礦石粒徑和浸出過程中溶液酸度，能保證較高的脫磷率，并得到較低的鐵損；其中，廢酸也可以得到充分地循環(huán)利用，避免直接凈化造成凈化劑的大量消耗和環(huán)境污染，降低酸耗，節(jié)約水資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為高磷鐵礦濕法浸出及酸液循環(huán)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
將鐵品位50%、磷含量0.7%的鮞狀高磷鐵礦破碎細(xì)磨，篩分出粒級(jí)150— 200目的礦粉，與體積分?jǐn)?shù)0.75%的鹽酸溶液置于反應(yīng)容器中混合均勻，進(jìn)行浸出脫磷操作，其中液固比1000 ml: 100 g，攪拌速度400 rpm，反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時(shí)間I h。隨后進(jìn)行固液分離，所得濾渣的磷含量為0.082%，鐵含量為55%，濾液pH為1.45。將此酸液補(bǔ)充部分濃鹽酸至PH為I左右時(shí)，浸出新礦，其他操作條件同上，循環(huán)5次，所得濾渣的磷含量如下表1所示:表1酸浸循環(huán)后礦石中磷含量
【權(quán)利要求】
1.一種酸浸脫除高磷鐵礦中的磷及酸液循環(huán)利用的方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (I).將磷含量0.5% —1.5%(wt%)的高磷鐵礦進(jìn)行破碎、細(xì)磨； (II).制備酸溶液，體積濃度為0.5% — 3% ； (III).將步驟(1)所得礦粉顆粒與步驟(II)所得酸溶液混合均勻，攪拌浸出，液固比保持在10:1—3:1，浸出過程中當(dāng)pH高于1.5時(shí)，實(shí)時(shí)補(bǔ)充濃酸，使浸出過程中pH保持在1.5以下； (IV).浸出過程時(shí)間I一2h，然后將酸礦懸濁液做固液分離，得到濾液和固體濾渣； (V).步驟(IV)中得到的濾渣即為磷含量為0.05%—0.15%(被%)的高磷鐵礦，作為原料直接進(jìn)入煉鐵環(huán)節(jié)；步驟(IV)中所得濾液補(bǔ)充部分濃酸，使其酸度達(dá)到浸出液初始酸度(體積濃度為0.5%一3%)； (VI).將步驟(V)所得補(bǔ)酸后的濾液與新料進(jìn)行攪拌浸出，浸出操作條同上，循環(huán)使用酸浸液，有效利用殘余H+，減少酸耗，同時(shí)降低酸液凈化量，節(jié)省成本； (VII).當(dāng)循環(huán)利用酸浸液無法得到磷含量合格的鐵礦時(shí)，利用石灰進(jìn)行廢酸液凈化，凈化后廢酸液達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排放，或用于上述酸浸脫磷過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(1)中高磷鐵礦需細(xì)磨至粒徑小于0.15 mm的超過90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(II)中的酸為硫酸、硝酸、鹽酸的某一種或幾種混合，酸溶液初始酸度體積分?jǐn)?shù)為0.5% — 3 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(III)，浸出過程中當(dāng)pH高于1.5時(shí)，需補(bǔ)加濃酸，以保證pH值低于1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(III)、(V)中補(bǔ)充的濃酸與步驟(II)中使用的酸相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(V)中，濾液需補(bǔ)加濃酸至初始酸度后，再進(jìn)行循環(huán)浸出實(shí)驗(yàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(VII)中，廢酸液脫磷效率降低時(shí)，需要利用石灰進(jìn)行凈化處理，凈化后廢水直接排放或者回用于酸浸脫磷工藝中。
【文檔編號(hào)】C22B3/06GK103882225SQ201410136076
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郭占成, 余錦濤 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)