一种高铝褐铁矿石铁铝分离工艺[发明专利]

[12]发明专利申请公布说明书

[21]申请号200710034841.4

[51]Int.CI.

C22B 3/12 (2006.01)C22B 1/02 (2006.01)

[43]公开日2007年9月19日[22]申请日2007.04.28[21]申请号200710034841.4

[71]申请人中南大学

地址410083湖南沙市麓山南路1号[72]发明人李光辉 姜涛 范晓慧 刘牡丹 郭宇峰

许斌 杨永斌 朱忠平 张元波 李骞 周太华 孟君 李英 白国华 黄柱成 彭志伟

[11]公开号CN 101037721A

[74]专利代理机构长沙市融智专利事务所

代理人颜勇

权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页

[]发明名称

一种高铝褐铁矿石铁铝分离工艺

[57]摘要

本发明公开了一种高铝褐铁矿石铁铝分离工艺，将褐铁矿石破碎至粒度小于1.0mm后在400－500℃下活化焙烧10－20min，再置于反应器内按3/1－6/1的质量液固比(L/S)，用100－150g/L的NaOH溶液，在120－150℃下进行溶出脱铝，溶出时间为20－45min，固液分离后滤液经苛化返回利用，滤饼在100－140℃的条件下与石灰溶液反应30－50min后固液分离，可使铁精矿中Al2O3含量降低至3.0％、Na2O含量小于0.25％，精矿铁品位同时也获大幅度提高。本发明适用于铝矿物以三水铝石形式存在、氧化铝含量较高的褐铁矿石铁铝分离，脱铝效果好，加工成本低，精矿中Al2O3和Na2O的含量均达到高炉炼铁原料的要求，为充分、合理利用现有储量丰富的高铝褐铁矿石提供有力的技术支撑。

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权 利 要 求 书

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一种高铝褐铁矿石铝铁分离工艺，其特征是：褐铁矿经破碎至粒度小于1.0mm后于400-500℃下焙烧10-20min，再置于反应器内用浓度为100-150g/L的NaOH溶液按质量液固比L/S＝3/1-6/1在120-150℃下溶出脱铝，溶出时间为20-45min，固液分离后滤饼则在100-140℃的条件下与石灰溶液反应以降低Na2O的含量，浸出30-50min后经固液分离，固体即为铁精矿石。

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说 明 书

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一种高铝褐铁矿石铁铝分离工艺

技术领域

本发明涉及一种高铝褐铁矿石铁铝分离工艺，特别是涉及一种含铝矿物以三水铝石形式存在的褐铁矿石脱铝方法。 背景技术

随着我国钢铁工业的发展，现有的富矿及易选的铁矿资源已逐渐减少，可利用的铁矿资源日益趋于贫、细、杂，属难处理铁矿资源。在我国南部及东南亚地区尚有一批储量较大的含铝褐铁矿石，矿石中氧化铝含量高，不能直接用作高炉炼铁原料。同时，由于褐铁矿物与三水铝石等含铝矿物形成包裹交生的复杂嵌连关系，是国内外公认的难选铁矿石之一。目前这类褐铁矿资源基本没有得到开发。随着现有可利用铁矿资源的逐渐减少，研究开发这类褐铁矿石的铁铝分离技术，使氧化铝含量满足炼铁原料的要求，对缓解炼铁原料的供给压力，支撑钢铁工业的可持续发展具有重要现实意义。

近年来，国内外对褐铁矿选矿的相关研究较多，在许多方面也取得了进展，主要工艺有磁化焙烧-磁选工艺、强磁选工艺、重选工艺、浮选及其联合工艺等。但对于含铝矿物主要以三水铝石形式存在，并与含铁矿物相互包裹、镶嵌紧密，嵌布关系十分复杂的高铝褐铁矿石，由于其含铝矿物与铁矿物难以实现单体解离，物理选矿及磁化焙烧等方法均不能有效实现铁与铝的分离。为充分、合理、有效利用这类储量丰富的铁矿资源，开发褐铁矿石高效脱铝新技术，提高褐铁矿石品质，特提出本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效实现铁与铝的分离的高铝褐铁矿石铁铝分离工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高铝褐铁矿石铝铁分离工艺是：褐铁矿经破碎至粒度小于1.0mm后于400-500℃下焙烧10-20min，再置于反应器内用浓度为100-150g/L的NaOH溶液按质量液固比L/S＝3/1-6/1在120-150℃下溶出脱铝，溶出时间为20-45min，固液分离后滤饼则在100-140℃的条件下与石灰溶液反应以降低Na2O的含量，浸出30-50min后经固液分离，固体即为铁精矿石。

采用上述技术方案的高铝褐铁矿石铝铁分离工艺，可使铁精矿中Al2O3含量低于3.0％、Na2O含量小于0.25％，焙烧过程使褐铁矿结晶水同时被脱除，精矿铁品位获大幅度提高。

本发明的优点主要在于：适用于含铝矿物以三水铝石形式存在的氧

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200710034841.4说 明 书 第2/2页

化铝含量较高的褐铁矿石铁铝分离。经400-500℃低温活化焙烧后，褐铁矿石中的三水铝石发生脱水、晶型转变等，反应活性提高，在碱液中很容易与NaOH反应生成铝酸钠[NaAl(OH)4]，使铝以铝酸钠的形式进入溶液，经固液分离达到铁铝分离的目的。焙烧过程中矿物结晶水分解与脱除使矿石内部产生大量孔隙和裂纹，比表面积增大，将有利于矿石中氧化铝与碱溶液的溶解反应。焙烧同时可脱除褐铁矿的结晶水，大幅度提高铁品位。

另外，焙烧温度低、焙烧时间短，能耗低，浸出碱液循环使用，加工成本低，脱铝效果好。采用石灰溶液浸出可有效降低铁精矿中Na2O的含量，使精矿中Al2O3和Na2O的含量均达到高炉炼铁原料的要求。 附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 附图为本发明的工艺流程示意图。 具体实施方式

实施例1：参见附图，TFe含量52.62％，Al2O3含量6.23％的褐铁矿石，破碎至粒度小于1.0mm，在400℃的温度下焙烧20min，再置于反应器内在150℃下，用100g/L的NaOH溶液按质量液固比L/S＝4/1进行浸出脱铝，浸出时间为35min，固液分离后滤液经苛化返回利用，滤饼则在100℃的条件下与石灰溶液反应50min后，经固液分离，固体即为铁精矿，可使铁精矿中TFe含量达63.20％、Al2O3含量为2.6％、Na2O含量为0.19％。

实施例2：参见附图，TFe含量45.69％，Al2O3含量8.76％的褐铁矿石，破碎至粒度小于1.0mm，在450℃的温度下焙烧18min，再置于反应器内在140℃下，用135g/L的NaOH溶液按质量液固比L/S＝6/1进行浸出脱铝，浸出时间为20min，固液分离后滤液经苛化返回利用，滤饼则在120℃的条件下与石灰溶液反应40min后，经固液分离，固体即为铁精矿，可使铁精矿中TFe含量达59.28％、Al2O3含量为2.5％、Na2O含量为0.2％。

实施例3：参见附图，TFe含量48.23％，Al2O3含量10.95％的褐铁矿石，破碎至小于1.0mm，在500℃的温度下焙烧10min，再置于反应器内在120℃的温度下，用150g/L的NaOH溶液按质量液固比L/S＝3/1进行浸出脱铝，浸出时间为45min，固液分离后滤液经苛化返回利用，滤饼则在140℃的条件下与石灰溶液反应30min后，经固液分离，固体即为铁精矿，可使铁精矿中TFe含量达61.5％、Al2O3含量为3.0％、Na2O含量为0.16％。

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说 明 书 附 图

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