CN109608076A - 一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法 - Google Patents

一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及工业固体废物综合利用领域，具体的说是一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法。将水淬渣烘干至含水率≤1%，用风选的方式将其中的矿物纤维与颗粒物分离开来；将粗碎后的空冷渣和水淬渣中的粗渣与烘干后的水淬渣中的细渣按一定比例混合以提高其压碎值指标；其次将混合后的物料送入细碎整形机中利用离心破碎原理再对物料粒度进一步破碎，与此同时修正物料颗粒的外形，使其更加规则以增强其流动性；最后用选粉机将细碎整形过程中产生的粉状物料分离出来，得到合格的渣粒作为混凝土细集料使用，矿物纤维和粉料作为副产品利用，从而实现红土镍矿冶炼渣的大规模资源化综合利用。

Description

一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法
技术领域
本发明涉及工业固体废物综合利用领域，具体的说是一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法。
背景技术
我国是镍铁生产大国，红土镍矿冶炼技术是近年发展起来的主流镍铁生产工艺，具有产能大、流程短、操作简单等优点。冶炼过程中占原矿总量80%的脉石被高温融化作为冶炼渣排出。其冶炼渣以水淬渣为主，少部分炉底渣为空冷渣。红土镍矿冶炼渣产生以来一直未得到大规模资源化利用，基本处于堆存状态，这种状况不仅浪费资源、占用土地，而且带来严重的环境和安全隐患，危害生态环境和人体健康。
粒径0.4-5mm镍铁冶炼渣颗粒和天然砂相比比表面积大，吸水量小，具有取代天然砂作为混凝土细集料的潜力，有可能得到大规模的资源化利用。但作为镍铁冶渣主体的水淬渣在生成的过程中会产生很多长度3-8mm的矿物纤维，同时颗粒渣粒内部空隙率较大造成压碎值偏低，渣粒外形不规则使其流动性很差，如果不经处理直接大量掺入，会造成混凝土强度值下降、和易性变差，无法直接利用。目前国内还没有成熟的红土镍矿冶炼渣工业化综合利用技术。
发明内容
本发明旨在提供一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，以解决大规模镍铁冶炼渣资源化利用问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，包括以下步骤：
1）、将红土镍矿冶炼渣中水淬渣的含水率降低至5%以下后送入第一筛分机，通过第一筛分机将水淬渣筛分为粒径≥10mm的第一颗粒料和粒径＜10mm的第二颗粒料；
2）、将步骤1）中筛分出的第一颗粒料连同红土镍矿冶炼渣中的空冷渣一同送入粗碎机中进行破碎，破碎料通过第二筛分机筛分为粒径≥20mm的第三颗粒料和粒径＜20mm的第四颗粒料，将第三颗粒料重新投入粗碎机中进行破碎以制备第四颗粒料；
3）、将步骤1）中筛分出的第二颗粒料的含水量降低至1%以下，通过第一引风机将第二颗粒料中的矿物纤维脱除后形成第五颗粒料；
4）、将步骤3）中制得的第五颗粒料和步骤2）中制得的第四颗粒料按照3.5-4:1的比例均匀混合后送入细破碎整形机进行破碎，制得第一粉料和第六颗粒料；
5）、将步骤4）中制得的第一粉料通过第二引风机抽吸至选粉机，通过选粉机将第一粉料筛分为粒径≥0.4mm的第二粉料和粒径＜0.4mm的第三粉料；
6）、将步骤4）中制得的第六颗粒料送入第三筛分机，通过第三筛分机将第六颗粒料筛分为粒径≥5mm的第七颗粒料和粒径＜5mm的第八颗粒料；将第七颗粒料重新送入细破碎整形机破碎以制备第八颗粒料，将第八颗粒料与步骤5）中制得的第二粉料均匀混合即制得混凝土细集料。
优选的，在步骤3）中，通过第一收尘器收集第一引风机抽出的矿物纤维作为第一副产品。
优选的，步骤3）中，将第二颗粒料含水率降低至1以下的方法为：将第二颗粒料送入烘干机中持续烘干。
优选的，步骤3）中，第二颗粒料中的矿物纤维在通过烘干机出料罩的下落过程中被第一引风机吸附；烘干机出料罩内部下方设置有震动筛板，震动筛板上设有仅供第五颗粒料通过的倒锥形筛孔。
优选的，将步骤5）中的第三粉料通过第三引风机和第二收尘器收集形成第二副产品。
优选的，步骤1）中，将水淬渣含水率降低至5%以下的方法为：将水淬渣在室内堆置12小时。
优选的，细碎整形机采用带有高速旋转转子的冲击式破碎机。
有益效果
本发明针对红土镍矿冶炼渣不经处理难以利用的情况，将水淬渣烘干至含水率≤1%，用风选的方式将其中的矿物纤维与颗粒物分离开来；将粗碎后的空冷渣和水淬渣中的粗渣与烘干后的水淬渣中的细渣按一定比例混合以提高其压碎值指标；其次将混合后的物料送入细碎整形机中利用离心破碎原理再对物料粒度进一步破碎，与此同时修正物料颗粒的外形，使其更加规则以增强其流动性；最后用选粉机将细碎整形过程中产生的粉状物料分离出来，得到合格的渣粒作为混凝土细集料使用，矿物纤维和粉料作为副产品利用，从而实现红土镍矿冶炼渣的大规模资源化综合利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，包括以下步骤：
1）、首先将红土镍矿冶炼渣中的水淬渣堆置于室内或雨棚下静置12小时，水淬渣粒径通常为0-50mm，初始含水率为14%左右。静置12小时后可使水淬渣的含水率降低至5%以下。然后将含水率5%以下的水淬渣通过皮带输送机或其他输送设备输送至第一筛分机，第一筛分机为单层单轴振动筛，通过第一筛分机将水淬渣筛分为粒径≥10mm的第一颗粒料和粒径＜10mm的第二颗粒料。
2）、将步骤1）中筛分出的第一颗粒料连同红土镍矿冶炼渣中的空冷渣一同通过皮带输送机送入粗碎机中进行破碎，其中的空冷渣粒径通常为10-300mm，含水率约为2%。粗碎机对空冷渣和第一颗粒料的混合物进行初次破碎，30%的混合物经初次破碎后变为≥20mm的第三颗粒料，其余为粒径＜20mm的第四颗粒料。通过单层单轴振动筛式的第二筛分机将第三颗粒料和第四颗粒料筛出后，将其中的第三颗粒料重新投入粗碎机中进行破碎以制备第四颗粒料，第四颗粒料通过第二计量输送机称重计量，第二计量输送机为承重皮带给料机。
3）、将步骤1）中筛分出的第二颗粒料送入烘干机持续烘干以使其含水量降低至1%以下。烘干机采用热风双筒烘干机，热风炉燃料采用天然气或者煤气。在烘干过程中，物料在烘干机内筒与热气流以辐射、对流、热传导形式进行热交换，烘干机外筒热交换以传导、对流两种形式进行。物料通过内筒内壁上的抄板和螺旋板推动物料向前运动，完成整个烘干过程。进气热风温度﹤120℃，出气热风温度﹤90℃。烘干后的第二颗粒料在烘干机出料罩内下落过程中在第一引风机抽吸作用下，物料中的矿物纤维因比重较小随含尘热风进入第一收尘器，第一收尘器为布袋除尘器。矿物纤维被第一收尘器收集后通入第一料仓作为第一副产品出售。烘干机出料罩内部下方设置有震动筛板，震动筛板上设有倒锥形筛孔，从震动筛板上落下并脱除矿物纤维的渣粒形成第五颗粒料并通过第一计量输送机输送并称重，第一计量输送机采用称重皮带给料机。
4）、将步骤3）中制得的第五颗粒料和步骤2）中制得的第四颗粒料按照3.5-4:1的比例，通过卧式转筒混料机均匀混合后送入第二料仓中暂存。在生产中再通过皮带输送机将第二料仓中的渣料送入细破碎整形机进行破碎，细碎整形机采用带有高速旋转转子的冲击式破碎机，在破碎过程中得到第一粉料和第六颗粒料。
5）、将步骤4）中制得的第一粉料通过第二引风机抽吸至选粉机中，通过选粉机将第一粉料筛分为粒径≥0.4mm的第二粉料和粒径＜0.4mm的第三粉料。其中的第三粉料通过第三引风机抽吸至第二收尘器，通过第二收尘器收集后作为第二副产品出售。第二收尘器同样采用布袋除尘器。
6）、将步骤4）中制得的第六颗粒料送入第三筛分机，通过第三筛分机将第六颗粒料筛分为粒径≥5mm的第七颗粒料和粒径＜5mm的第八颗粒料；将第七颗粒料重新送入细破碎整形机破碎以制备第八颗粒料，将第八颗粒料与步骤5）中制得的第二粉料均匀混合即制得混凝土细集料，混凝土细集料的粒径为0.4-5mm。

Claims (7)

1.一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）、将红土镍矿冶炼渣中水淬渣的含水率降低至5%以下后送入第一筛分机，通过第一筛分机将水淬渣筛分为粒径≥10mm的第一颗粒料和粒径＜10mm的第二颗粒料；
2）、将步骤1）中筛分出的第一颗粒料连同红土镍矿冶炼渣中的空冷渣一同送入粗碎机中进行破碎，破碎料通过第二筛分机筛分为粒径≥20mm的第三颗粒料和粒径＜20mm的第四颗粒料，将第三颗粒料重新投入粗碎机中进行破碎以制备第四颗粒料；
3）、将步骤1）中筛分出的第二颗粒料的含水量降低至1%以下，通过第一引风机将第二颗粒料中的矿物纤维脱除后形成第五颗粒料；
4）、将步骤3）中制得的第五颗粒料和步骤2）中制得的第四颗粒料按照3.5-4:1的比例均匀混合后送入细碎整形机进行破碎，制得第一粉料和第六颗粒料；
5）、将步骤4）中制得的第一粉料通过第二引风机抽吸至选粉机，通过选粉机将第一粉料筛分为粒径≥0.4mm的第二粉料和粒径＜0.4mm的第三粉料；
6）、将步骤4）中制得的第六颗粒料送入第三筛分机，通过第三筛分机将第六颗粒料筛分为粒径≥5mm的第七颗粒料和粒径＜5mm的第八颗粒料；将第七颗粒料重新送入细碎整形机破碎以制备第八颗粒料，将第八颗粒料与步骤5）中制得的第二粉料均匀混合即制得混凝土细集料。
2.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：在步骤3）中，通过第一收尘器收集第一引风机抽出的矿物纤维作为第一副产品。
3.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：步骤3）中，将第二颗粒料含水率降低至1以下的方法为：将第二颗粒料送入烘干机中持续烘干。
4.根据权利要求3所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：步骤3）中，第二颗粒料中的矿物纤维在通过烘干机出料罩的下落过程中被第一引风机吸附；烘干机出料罩内部下方设置有震动筛板，震动筛板上设有仅供第五颗粒料通过的倒锥形筛孔。
5.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：将步骤5）中的第三粉料通过第三引风机和第二收尘器收集形成第二副产品。
6.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：步骤1）中，将水淬渣含水率降低至5%以下的方法为：将水淬渣在室内堆置12小时。
7.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼渣的综合利用方法，其特征在于：细碎整形机采用带有高速旋转转子的冲击式破碎机。
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