NO.18-太和铁矿尾矿多金属回收利用实践(谢俊平等).docVIP

2010重庆钢铁年会入选论文太和铁矿尾矿多金属回收利用实践谢俊平 李从德（重钢集团矿业有限公司，重庆 400080）摘 要 本文简略叙述了太和铁矿建设多金属回收科技示范工程的情况，重点介绍了从尾矿回收钴、镍、铜等资源的开发利用情况，为我国钒钛磁铁矿资源综合开发利用建立了良好的示范作用。关键词 尾矿 多金属 回收 利用Recovery and utilization practice of multi-metal of gangue in Taihe Iron OreXie Junping，Li Congde(Mining Co., Ltd. of Chongqing Iron and Steel Group)Abstract The article briefly described the demonstration project of multi-metal recovery in Taihe Iron Ore, mostly introduced the exploitation and utilization of cobalt, nickel, copper and other resource which recovered from the gangue. The project established a good example for comprehensive utilization of our V-Ti magnetite in our country.Keywords gangue, multi-metal, recovery, utilization一、前言太和铁矿是重钢矿业下属的骨干企业，主营钒钛磁铁矿开采、加工、销售等。经多年发展，太和铁矿在钒钛磁铁矿开发领域已经形成了独特的产业结构，在钒钛磁铁矿选铁、选钛、生产高钛型钒钛护炉球团矿、钒钛矿脱磁技术等方面取得重大进步，技术水平已处于攀西地区乃至全国的前面。近年来，随着太和铁矿生产经营的良性循环以及重钢矿业重视科技创新、加大科技投入、完善强化激励机制，极大地激发了太和铁矿广大技术人员和职工的创新向上意识，不断优化提升技术经济指标，加大扩能生产线建设，开发新的项目，在技术和经济指标都取得良好效果，特别是在尾矿综合利用技术方面得到长足发展。现将有关情况介绍如下：太和铁矿拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，已探明的工业储量达2.386亿吨，远景总储量预计达13亿吨以上。矿床为多金属矿床，除铁、钛、钒外，矿床还共生、伴生钴、镍、铜、钪、镓等多种金属。此前由于技术和成本等原因未被利用，大都随尾矿流入尾矿库，为此太和铁矿建设多金属回收科技示范工程，延长原选矿流程从尾矿中选出钴硫精矿，将其与硫精砂一起加工生产硫酸，再加工酸渣从而回收钴、镍、铜等金属。二、尾矿回收钴硫精矿1、尾矿应用矿物学研究选矿数质量流程查定及工艺矿物学研究情况如下：表1 太和矿区硫化物的嵌布特性（）成分钛磁铁矿钛铁矿脉石合计含量17.3117.1365.56100.00表明：硫化物主要集中在脉石矿物中。表2 硫化物矿物相对含量()矿物样品名称黄铁矿磁黄铁矿黄铜矿原矿88.562.409.34铁精矿71.1721.517.32钛精矿99.00偶见1.00硫钴矿91.331.796.88选铁一段93.62偶见6.38选铁二段70.83偶见29.17选铁一段溢流92.38偶见7.62强磁一段89.02偶见10.98强磁二段98.20偶见2.80浮钛尾矿72.0020.567.44表明：硫化物主要成分为黄铁矿。从表2可以看出，黄铁矿约占硫化物总量的90%。硫化物强磁性矿物磁黄铁矿含量很低，其分布亦较分散。在选矿加工过程中，具有一定磁性的磁黄铁矿部分进入钒钛磁铁精矿，部分进入选钛流程除硫浮选而获得钴硫精矿，不具磁性的黄铁矿在磁性分选流程中富集在磁选尾矿中，在选铁一段尾矿、选铁二段尾矿中硫化物的含量分别为1.77%、1.79%；强磁一段尾矿、强磁二段尾矿中硫化物含量为2.09%、1.61%。对黄铁矿在产品中的存在状况分析表明，选铁一段尾矿、选铁二段尾矿中单体含量分别为70.55%、72.37%，在强磁一段尾矿、强磁二段尾矿中单体含量分别是76.87%、79.65%。表3 太和矿区黄铁矿主要成份含量TFeSCoNiCu资料41.55 53.453.950.430.29表明：太和铁矿伴生的钴、镍、铜等元素广泛存在于黄铁矿中。钴金属与镍、铜等呈类质同相，赋存于硫化矿物中。由此可以推断：只要有效回收了硫化矿物，就可以回收钴、镍、铜等金属。2、选别技术方案2.1工艺流程选择为了回收硫化矿物，用重选浮选工艺流程和全浮工艺流程作了对比实验。表4 方案比较表名 称技术指标主要消耗指标比较总产率（%）总回收率（%）黄药 (kg/吨)电单耗（kwh/吨）重浮流程1.0235.432396329.9全浮流程1.8566.93345.9149.5通过工业试验进行了验证，并将技术和经济指标对比，最后选取全浮流程作为生产钴硫精矿工艺流程。2.2指标确定设计质量指标为S30%、Co0.40%。硫总回收率为66.93%，总产率为1.85%。 2.3流程简述一段强磁及选铁二段综合尾矿经砂泵一级扬送至浓密分级箱隔除+0.18mm以上部分后按全粒级给入浮选机，经一次粗选、一次扫选、二次精选选别获硫钴精矿，经沉淀池自然脱水。工艺流程如下： 尾矿 螺旋溜槽 浮硫粗选 精1 扫 选 精2X K硫钴精矿选别的工艺流程2.4设计产能太和铁矿形成630万t/a采选能力时，产尾矿330万t/a。根据选定流程每年可从尾矿中回收钴硫精矿2.5万吨，加上选钛流程中回收的钴硫精矿，每年可生产3万吨合格钴硫精矿三、尾矿多金属回收1、原料质量1.1钴硫精矿表5 钴硫精矿主要化学成份（%）元 素FeNiCoZnCuS含 量28.000.250.400.100.4032.651.2硫精砂外购17万t/a硫精砂通过资源调查，主要产自九龙、汉源、越西、会理、会东等攀西地区。这些硫精砂或黄铁矿硫品位高，都在35%以上，杂质含量低，货源充足，稳定可靠，运输方便。2、深加工工艺硫精砂只用来生产硫酸，而钴硫精矿通过焙烧烟气制酸外，其焙渣则采用湿法冶金进一步生产草酸钴、硫酸镍、硫酸铜等产品。2.1深加工制硫酸工艺钴硫精矿在沸腾炉内进行氧化焙烧，氧化焙烧后的烟气含SO经过冷却、收尘后再进入电收尘器；经过收尘的烟气随即进入内喷文氏管与喷入的稀硫酸接触使烟气降温、净化，底流则送到污酸处理系统；烟气继续进入铅间冷却，然后进入电除雾器除去烟气中的SO3酸雾。净化后烟气进入干燥塔，用93%的H2SO4淋洒以除去烟气中的水份，然后在排管冷却器内被冷却返回循环槽，再泵送到干燥塔内循环使用。净化后的烟气经鼓风机加压送入热交换器将其加热进入转化器进行第一次转化，将SO2转化为SO3，从转化器出来的烟气经过换热器进入第一吸收塔，与塔上部喷淋下来的98%的H2SO4相遇，SO3被吸收生成硫酸。第一吸收塔出口烟气尚含少许SO2，经过热交换器再将其加热至420进行第二次转化，出来的烟气经过热交换器将温度降低进入第二吸收塔，两次吸收的总吸收率可达到99.95%。经过两次转化、两次吸收后尾气含SO2达到国家允许排放标准由烟囱排放。第一、二吸收塔都用98%的H2SO4淋洒，吸收SO3后的酸进入换热器与水逆流换热流入循环槽，与来自干燥塔的硫酸及水调配，控制酸浓度至98%，增多的酸量由泵出口送到成品贮槽。2.2深加工回收多金属工艺采用火法与湿法相结合的工艺流程，钴硫精矿焙烧烟气生产硫酸、焙渣湿法提取其中的钴、铜、镍等。钴硫精矿在沸腾炉氧化焙烧后，焙烧渣在浸出槽中用稀硫酸浸出，则有价金属钴、镍、铜等可溶性硫酸盐进入溶液中，经浓缩、过滤、萃取工序回收铜元素，残渣含铁外售水泥厂；浓密底流洗涤洗液和滤液返回浸出，浸出液中含钴溶液富集后采用氢氧化物沉淀提取草酸钴产品；余液萃取除去铜铁，然后反萃液得到萃钴余液，沉淀得到硫酸镍产品。四、技术经济指标尾矿多金属回收示范项目总投资8837万元建成；利用选别系统自产的3万吨钴硫精矿、采购的17万吨硫精砂进行深加工，年产硫酸20万吨，草酸钴286吨/年，硫酸镍163吨/年，硫酸铜360吨/年；可实现销售收入12161.84万元/年，年利润总额2726.18万元，税后利润1826.54万元，平均投资利润率19.98%，税前财务内部收益率33.73%，税前全部投资回收期4.09年，税后财务内部收益率24.04%，税后全部投资回收期5.23年，效益良好。五、结语太和铁矿根据多年技术追踪和研究，依托自有充足的资源，充分利用资源特点，充分利用土地、厂房、设备等闲置资源建成多金属回收科技示范工程，采用世界先进成熟的火法和湿法结合提取新工艺，从废弃尾矿中回收钴硫精矿，从而回收钴、