本發(fā)明屬于選礦冶金，具體涉及一種難選含銅褐鐵礦的分質(zhì)富集-梯級懸浮焙燒-選鐵浸銅的方法。

背景技術(shù)：

1、褐鐵礦是一種重要的鐵礦資源，具有鐵含量高、賦存廣泛的特點。然而，部分褐鐵礦往往伴生有較高含量的銅等有價金屬，其中西藏玉龍難選含銅褐鐵礦最具代表性，具有規(guī)模大、礦體類型齊備、次生氧化帶發(fā)育齊全的特點。難選含銅褐鐵礦以鐵氧化物、次生粘土為主，銅和鐵品位高(cu品位1％-2％、tfe品位35％-50％)。難選含銅褐鐵礦在自然條件下往往存在較高的結(jié)合水含量，并且鐵礦物與銅礦物形成緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)；此外，難選含銅褐鐵礦礦物組成復(fù)雜、嵌布粒度細，使得常規(guī)的物理選礦或單一的冶金工藝難以達到理想的分離效果。

2、中國專利cn104056714a公開了一種難選微細粒級鐵銅礦的選礦工藝，該發(fā)明通過磨礦浮選獲得浮選粗精礦和尾礦ⅰ，進一步對浮選粗精礦進行細磨、浮選和磁選獲得銅精礦ⅰ和鐵精礦??；將浮選尾礦ⅰ進行篩分，粗粒級尾礦浮選獲得獲得銅精礦ⅱ和尾礦ⅱ，細粒級尾礦采用磁選和重選工藝獲得鐵精礦ⅱ、鐵精礦ⅲ和鐵精礦ⅳ；但該方法只能處理含磁性鐵且銅未被包裹易浮選的銅礦，適用于含磁性鐵低結(jié)合態(tài)的易選銅鐵礦資源，無法處理高結(jié)合態(tài)的難選含銅褐鐵礦。中國專利cn104815746a公開了一種高鐵高泥質(zhì)堿性脈石難處理氧化銅礦的回收方法，用于回收銅鐵礦中的銅，該發(fā)明首先對銅鐵礦進行磨礦浮選得到浮選精礦，然后對浮選精礦進行高梯度磁選得到高梯度磁選精礦和磁選尾礦，進一步對高梯度磁選精礦進行磁選精選得到磁選精礦和磁選中礦，最后通過濕法浸出回收磁選中礦中的銅；但難選含銅褐鐵礦中銅礦物以晶格取代的形式賦存在褐鐵礦中，該方法存在結(jié)合態(tài)銅礦物浸出效率低且浸出液鐵損失嚴重的問題，影響后續(xù)銅回收，并且未考慮鐵礦物的回收。cn117165778a提出了一種高鐵銅礦改性磁選-酸浸回收鐵銅的方法，該發(fā)明通過對高鐵銅礦進行改性焙燒，將弱磁性鐵礦還原為強磁性鐵礦，并通過兩段磁選工藝回收礦樣中的鐵礦物，進一步對磁選尾礦進行酸性浸出，獲得含銅浸出液；該專利的焙燒方法為高溫靜態(tài)焙燒，焙燒溫度高(850℃-950℃)，存在能耗高、碳排放量大和還原過程不均勻的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于難選含銅褐鐵礦性質(zhì)復(fù)雜、分選困難等問題，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種難選含銅褐鐵礦的分質(zhì)富集-梯級懸浮焙燒-選鐵浸銅的方法，旨在實現(xiàn)難選含銅褐鐵礦中鐵和銅的高效資源化利用。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種難選含銅褐鐵礦的分質(zhì)富集-梯級懸浮焙燒-選鐵浸銅的方法，主要包括弱磁選回收強磁性鐵礦物、強磁選分質(zhì)富集、梯級懸浮焙燒、焙燒產(chǎn)物濕法提銅和弱磁選提鐵五段作業(yè)；對難選含銅褐鐵礦進行多段破磨，弱磁選分離后得到強磁性鐵礦物鐵精礦ⅰ和弱磁選尾礦；弱磁選尾礦進行強磁選，分質(zhì)富集得到強磁選精礦和強磁選尾礦，強磁選精礦為結(jié)合態(tài)含銅褐鐵礦精礦，強磁選尾礦為非結(jié)合態(tài)的富銅尾礦；強磁選尾礦進行酸浸，得到富銅浸出液ⅰ和尾礦浸出渣；強磁選精礦進行梯級懸浮焙燒，梯級懸浮焙燒是在懸浮焙燒裝置中先進行脫羥基焙燒再進行還原焙燒，在焙燒裝置底部持續(xù)通入空氣進行脫羥基焙燒，得到脫羥基礦物，停止通入空氣，在焙燒裝置底部持續(xù)通入還原性氣體和惰性氣體進行還原焙燒，得到焙燒產(chǎn)物；焙燒產(chǎn)物進行選擇性控鐵酸浸銅，得到富銅酸浸液ⅱ和富鐵浸出渣；對富鐵浸出渣進行磨礦解離，然后進行弱磁選分離，得到磁選精礦鐵精礦ⅱ和磁選尾礦。

4、進一步地，所述難選含銅褐鐵礦的分質(zhì)富集-梯級懸浮焙燒-選鐵浸銅的方法，具體包括以下步驟：

5、(1)原礦破磨：對難選含銅褐鐵礦進行多段破磨，顆粒細碎、顆粒分級、物料脫濕后得到難選含銅褐鐵礦礦粉；

6、(2)弱磁選回收強磁性鐵礦物：對難選含銅褐鐵礦礦粉進行弱磁選，分離回收其中的強磁性礦物，得到鐵精礦??；

7、(3)強磁選分質(zhì)富集：對步驟(2)產(chǎn)生的弱磁選尾礦進行強磁選，分質(zhì)富集得到結(jié)合態(tài)含銅褐鐵礦精礦和非結(jié)合態(tài)富銅尾礦；

8、(4)強磁選尾礦酸性浸出銅：將非結(jié)合態(tài)的富銅尾礦加入到硫酸浸出液中，常溫常壓下進行酸浸，酸浸產(chǎn)物進行抽濾、洗滌，得到富銅浸出液ⅰ和尾礦浸出渣；

9、(5)強磁選精礦梯級懸浮焙燒：將結(jié)合態(tài)含銅褐鐵礦精礦加入到懸浮焙燒裝置，懸浮焙燒裝置底部持續(xù)通入空氣，先進行脫羥基焙燒，得到脫羥基礦物后，停止通入空氣，在懸浮焙燒裝置底部持續(xù)通入還原性氣體和惰性氣體，再進行還原焙燒，懸浮焙燒裝置降溫，得到焙燒產(chǎn)物；梯級懸浮焙燒過程中不僅增強了鐵礦物由弱磁性到強磁性的轉(zhuǎn)化，同時結(jié)合態(tài)銅與鐵礦物發(fā)生晶界位錯，有利于釋放銅；

10、(6)焙燒產(chǎn)物濕法提銅：配置硫酸浸出液，將焙燒產(chǎn)物加入硫酸浸出液中，常溫常壓下進行酸浸，選擇性浸出銅，控制鐵損失，酸浸產(chǎn)物進行抽濾、洗滌，得到富銅酸浸液ⅱ和富鐵浸出渣；

11、(7)磨礦解離：將富鐵浸出渣置于磨機中，加水進行濕式磨礦，富鐵浸出渣解離后進行干燥，得到磨礦產(chǎn)物；

12、(8)弱磁選提鐵：對磨礦產(chǎn)物進行弱磁選分離，然后進行干燥，得到磁選精礦鐵精礦ⅱ和磁選尾礦。

13、更進一步地，步驟(1)中多段破磨是采用顎式破碎機將難選含銅褐鐵礦原礦破碎，破碎后的礦物采用圓盤破磨機進一步細碎，至粒徑-0.2mm占比為85％以上。

14、更進一步地，步驟(2)中弱磁選的磁場強度為0.1t-0.2t。

15、更進一步地，步驟(3)中強磁選的磁場強度為1t-1.2t。

16、更進一步地，步驟(4)中酸浸的硫酸質(zhì)量濃度為5％-10％，液固質(zhì)量比為(4-8):1，浸出時間為60min-150min，采用少量去離子水洗滌濾餅。

17、更進一步地，步驟(5)中脫羥基焙燒的焙燒溫度為400℃-550℃，空氣流量為300ml/min-700ml/min，焙燒時間為3min-6min；

18、還原焙燒的還原性氣體為h2或h2與co的混合氣，還原氣體流量為50ml/min-150ml/min，惰性氣體為氮氣，惰性氣體流量為300ml/min-600ml/min，焙燒溫度為480℃-600℃，焙燒時間為10min-30min；懸浮焙燒裝置降溫至150℃以下。

19、更進一步地，步驟(6)中酸浸的硫酸質(zhì)量濃度為3％-7％，液固質(zhì)量比為(3-6):1，浸出時間為30min-90min，采用少量去離子水洗滌濾餅。

20、更進一步地，步驟(7)中濕式磨礦的磨機為球磨機或棒磨機，液固質(zhì)量比為1:1，磨礦時間為3min-6min；采用烘干機進行干燥。

21、更進一步地，步驟(8)中弱磁選分離的磁場強度為0.1t-0.2t，磁選時間為3min-6min。

22、本發(fā)明的優(yōu)點與效果：

23、1、與浮選-磁選法-重選相比：浮選-磁選法-重選法只能處理含磁性鐵且銅未被包裹易浮選的銅礦，對于高結(jié)合態(tài)的含銅褐鐵礦并不適用；而本發(fā)明開發(fā)的分質(zhì)富集-梯級焙燒-磁選浸出方法能夠綜合高效回收弱磁性的難選含銅褐鐵礦的銅和鐵，避免了現(xiàn)有方法不適用于處理難選含銅褐鐵礦的問題；

24、2、與浮選-磁選-浸出法相比：浮選-磁選-浸出法處理難選含銅褐鐵礦，一方面銅礦物以晶格取代的形式賦存在褐鐵礦中，造成銅浸出率低且浸出液鐵損失嚴重，進而影響后續(xù)銅回收；另一方面未考慮鐵礦資源綜合回收以及存在結(jié)合態(tài)銅礦物浸出效率低的問題；而本發(fā)明通過弱磁選預(yù)先將少量磁鐵礦中鐵回收，進一步通過高梯度磁選將含銅褐鐵礦分質(zhì)富集-梯級焙燒，在增強鐵礦物磁性的同時還促使結(jié)合態(tài)銅礦與鐵礦物發(fā)生晶界位錯，進而提高了結(jié)合態(tài)銅礦物的浸出效率；同時在浸出過程中降低了溶液里鐵離子的含量，極大的提高了難選含銅褐鐵礦的資源化利用率；

25、3、與靜態(tài)焙燒-浸出法相比：靜態(tài)焙燒-浸出法處理難選含銅褐鐵礦，焙燒溫度高(850℃-950℃)，存在能耗高、碳排放量大和還原過程不均勻的問題；而本發(fā)明通過兩段磁選工藝預(yù)先將含銅褐鐵礦分質(zhì)富集，減少了焙燒礦的處理量；采用梯級懸浮焙燒不僅降低了焙燒溫度而且增加了還原過程效率和均勻性；

26、4、本發(fā)明首先采用磁選工藝將原礦分為強磁性的磁鐵礦精礦、富含結(jié)合態(tài)銅的弱磁性鐵礦以及富含非結(jié)合態(tài)銅的磁選尾礦；通過對原礦進行分質(zhì)富集，進一步針對不同性質(zhì)礦物分質(zhì)處理，減少了焙燒礦物的處理量，降低了能耗。