CN105214832B - 一种重选法赤泥高效选铁系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重选法赤泥高效选铁系统，包括渣浆泵、一级选铁设备及二级选铁设备，一级选铁设备包括一级旋流器、球磨机、磁选机和第一平动椭圆分选机，二级选铁设备包括二级旋流器和第二平动椭圆分选机，一级旋流器和二级旋流器均包括入料口、溢流口和底流口，渣浆泵的入料口处连接有渣浆泵吸入管，渣浆泵的出料口通过一级旋流器入料输入管与一级旋流器的入料口相连，一级旋流器的底流口连通球磨机的入料口，一级旋流器的溢流口通过二级旋流器入料输送管与二级旋流器的入料口相连。本发明还公开了一种重选法赤泥高效选铁工艺，该工艺包括利用上述系统进行逐级选铁的工艺步骤。本发明可对磁性铁进行高效回收，且回收得到的精矿品位高。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝赤泥资源化利用领域，尤其涉及一种重选法赤泥高效选铁系统及工艺。
背景技术
赤泥中含铁量约为18～35％，具有很高的回收价值，现有技术从赤泥中回收铁精矿的方法主要有三种：
一是通过磁选法，专利CN101648159A公开一种利用中磁机回收强磁性铁和高梯度磁选机回收弱磁性铁相结合的工艺从赤泥中回收铁精矿的方法，此方法存在铁回收率低(28～35％)的问题。
二是直接还原焙烧，专利CN103074456A公开一种通过干燥、制球、添加焦炭等添加剂在高炉中直接进行熔炼得到铁的方法，此方法存在能耗高的问题。
三是磁选和培烧联合，专利CN102626670A公开一种回转窑磁化焙烧处理赤泥制备铁精粉的方法，这种方法对铁含量在30％以下的赤泥存在能源消耗大的问题，且焙烧后磁选过程中微细粒夹带会导致铁精矿品位偏低。
综上所述，现有赤泥回收铁精矿的工艺方法效果并不理想，存在全铁回收率低、精矿品位低的问题。
由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
发明内容
本发明为解决现有赤泥铁精矿全铁回收率低、精矿品位低的问题，提供了一种重选法赤泥高效选铁系统及工艺。
本发明所采用的技术方案为：
一种重选法赤泥高效选铁系统，包括渣浆泵、一级选铁设备及二级选铁设备，一级选铁设备包括一级旋流器、球磨机、磁选机和第一平动椭圆分选机，二级选铁设备包括二级旋流器和第二平动椭圆分选机，一级旋流器和二级旋流器均包括入料口、溢流口和底流口，渣浆泵的入料口处连接有渣浆泵吸入管，渣浆泵的出料口通过一级旋流器入料输入管与一级旋流器的入料口相连，一级旋流器的底流口连通球磨机的入料口，球磨机的出料口连通磁选机的入料口，磁选机的部分出料口连通第一平动椭圆分选机，一级旋流器的溢流口通过二级旋流器入料输送管与二级旋流器的入料口相连，二级旋流器的底流口连通第二平动椭圆分选机，所述系统还包括用于向第一、第二平动椭圆分选机以及球磨机喷射水流的供水装置。
所述二级旋流器具备比一级旋流器更小的分离粒度。
所述磁选机为弱磁磁选机。
所述第一、第二平动椭圆分选机均包括从上之下依次分布的锥形分选盘、矿槽、上层支架、下层支架、下层支架旋转驱动部、下层支架行走导轨及基座，锥形分选盘设置在上层支架上，矿槽围绕锥形分选盘设立且与之相对悬空，上层支架与下层支架相连，下层支架行走导轨设置在基座上，下层支架在下层支架旋转驱动部的带动下沿下层支架行走导轨做旋转运动，进而带动分选机盘面做旋转运动；矿槽包括尾矿槽、中矿槽及精矿槽，且尾矿槽、中矿槽及精矿槽之间通过隔板分隔；上层支架沿其径向设置有一号激振电机和二号激振电机，一号激振电机和二号激振电机均通过导电滑环供电，导电滑环设置在下层支架的中央位置处。
所述下层支架旋转驱动部包括设置在基座上的驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有齿轮，下层支架的下部固连有一整圈与所述齿轮相啮合的齿圈，下层支架的下部还设置有多根行走支撑，各行走支撑的下部均设置有能够沿上述下层支架行走轨道滑动的行走轮，下层支架行走轨道为圆形轨道。
所述下层支架通过多个减震支撑与上层支架相连。
所述下层支架的中央位置处还设置有用于对导电滑环进行防护的防护罩。
所述基座通过多根加强支撑分别与上述尾矿槽、中矿槽、精矿槽固连。
本发明还公开了一种重选法赤泥高效选铁工艺，包括如下所述的工艺步骤：
步骤1：配置如上所述的重选法赤泥高效选铁系统；
步骤2：将赤泥原浆依次经渣浆泵吸入管、渣浆泵、一级旋流器入料输送管和一级旋流器的入料口进入一级旋流器，赤泥原浆在一级旋流器离心力场的作用下，经过一级分选脱泥后，粗粒级铁粉浆液从一级旋流器的底流口流出，形成一级底流，粗粒级铁粉浆液中粒径大于38um的颗粒占一级底流固体量的含量大于80％，细粒级铁粉浆液从一级旋流器的溢流口流出，形成一级溢流，细粒级铁粉浆液中粒径小于38um的颗粒占一级溢流固体量的含量大于98％；
步骤3：从一级旋流器的底流口排出的一级底流，在供水装置补加水调浓后，在重力作用下直接进入球磨机磨矿；与此同时，从一级旋流器的溢流口排出的一级溢流通过二级旋流器入料输送管进入二级旋流器；
步骤4：经过球磨机磨矿后的矿浆进入磁选机，经磁选机磁选后得到精矿和磁选尾矿，精矿的品位达55％以上，精矿脱水后可直接作为产品，而磁选尾矿则直接输送到第一平动椭圆分选机；
磁选尾矿给入第一平动椭圆分选机之后，矿浆在锥形分选盘的盘面上形成铺展流膜，初始给矿在后续流体的推动下流速过快，矿浆未经充分分选直接进入中矿槽形成中矿，中矿返砂进入第一平动椭圆分选机进行再选；锥形分选盘转动离开给矿区域后，矿浆中的颗粒在一号、二号激振电机的作用下做垂直于锥形分选盘的盘面的平动椭圆运动，同时在重力作用下，由于存在比重差异，颗粒在锥形分选盘的盘面上开始松散分层，其中铁矿物比重大，沿贴近盘面的下层分布，而细泥则分布在盘面上层，由于盘面的旋转运动，颗粒同时受到剪切作用力，在供水装置补充水的冲刷和复合立场作用下，矿浆上层细泥被洗涤水冲走进入尾矿槽形成尾矿，盘面继续转动，滞留在锥形分选盘上的铁矿物最终在洗涤水的作用下进入精矿槽，形成品位达55％以上的精矿，精矿脱水形成铁精粉能够直接作为产品使用；
与此同时，进入二级旋流器内的一级溢流经过二级旋流器分选后，超细粒级溢流从二级旋流器的溢流口排出得到二级溢流，超细粒级溢流中粒径小于10um的颗粒占二级溢流固体量的含量大于95％，二级溢流能够直接作为PVC添加料使用，细粒级铁粉浆液从二级旋流器的底流口排出得到二级底流，二级底流内细粒级铁粉浆液中粒径在10um～38um之间的颗粒占二级底流固体量的含量大于95％，二级底流在重力作用下直接给入第二平动椭圆分选机，经过流膜选矿后，在精矿槽内得到品位达55％以上的高品位精矿，中矿槽内矿物返砂进入第二平动椭圆分选机进行再选，尾矿槽内得到尾矿，尾矿抛尾后作为建筑材料使用。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1、本发明针对氧化铝赤泥中的铁进行回收，回收的铁精矿品位达55％，全铁回收率达40％，可以作为钢铁生产的原料，经分选后的赤泥尾矿可以作为PVC添加料使用，实现了赤泥的综合利用，解决了赤泥堆存的安全隐患。
2、本发明采用一级旋流器和二级旋流器逐次对赤泥进行脱泥处理，处理量大，脱泥效率高，底流产率高。
3、本发明采用的磁选机为弱磁磁选机，由于一级旋流器底流流量小，磁选机负荷小，能耗低。
4、本发明采用平动椭圆分选机，针对磁选机难选的微细粒级、弱磁性铁进行分选富集，得到的铁精矿品位高，回收率高。
5、本发明的工艺简单，维护方便，回收率高，能耗低，成本低，无废弃物产生，生态环保。
6、利用本发明不仅可以对磁性铁进行高效回收，对细粒级、弱磁性的铁也可进行高效回收，解决了现有赤泥铁精矿全铁回收率低，精矿品位低的问题，同时产生的赤泥尾矿可以作为PVC添加料使用，实现了赤泥的综合化利用。
附图说明
图1为本发明中选铁系统的系统组成图。
图2为本发明的工艺流程图。
图3为本发明中第一、第二平动椭圆分选机从一侧看过去的结构示意图。
图4为本发明中的第一、第二平动椭圆分选机除却锥形分选盘面和加强支撑的结构示意图。
图5为本发明中第一、第二平动椭圆分选机从另一侧看过去的结构示意图。
图6为本发明中第一、第二平动椭圆分选机从另外一侧看过去的结构示意图。
其中，
1、渣浆泵吸入管 2、渣浆泵 3、一级旋流器入料输送管 4、一级旋流器的入料口5、一级旋流器 6、一级旋流器的底流口 7、一级旋流器的溢流口 8、球磨机 9、磁选机 10、第一平动椭圆分选机 11、二级旋流器入料输送管 12、二级旋流器的入料口 13、二级旋流器 14、二级旋流器的溢流口 15、二级旋流器的底流口 16、第二平动椭圆分选机 17、基座18、下层支架行走导轨 19、加强支撑 20、驱动电机 21、齿轮 22、齿圈 23、下层支架 24、锥形分选盘 25、行走轮 26、减震支撑 27、上层支架 28、一号激振电机 29、二号激振电机30、防护罩 31、行走支撑 32、尾矿槽 33、精矿槽 34、中矿槽
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图6所示，一种重选法赤泥高效选铁系统，包括渣浆泵2、一级选铁设备及二级选铁设备，一级选铁设备包括一级旋流器5、球磨机8、磁选机9和第一平动椭圆分选机10，二级选铁设备包括二级旋流器13和第二平动椭圆分选机16，二级旋流器13具备比一级旋流器5更小的分离粒度，一级旋流器5和二级旋流器13均包括入料口、溢流口和底流口，渣浆泵2的入料口处连接有渣浆泵吸入管1，渣浆泵2的出料口通过一级旋流器入料输入管3与一级旋流器的入料口4相连，一级旋流器的底流口6连通球磨机8的入料口，球磨机8的出料口连通磁选机9的入料口，磁选机9为弱磁磁选机，磁选机9的部分出料口连通第一平动椭圆分选机10，一级旋流器的溢流口7通过二级旋流器入料输送管11与二级旋流器的入料口12相连，二级旋流器的底流口15连通第二平动椭圆分选机16，所述系统还包括用于向第一、第二平动椭圆分选机以及球磨机8喷射水流的供水装置。
所述第一、第二平动椭圆分选机均包括从上之下依次分布的锥形分选盘24、矿槽、上层支架27、下层支架23、下层支架旋转驱动部、下层支架行走导轨18及基座17，锥形分选盘24设置在上层支架27上，矿槽围绕锥形分选盘24设立且与之相对悬空，下层支架23通过多个减震支撑26与上层支架27相连，下层支架行走导轨18设置在基座17上，下层支架行走轨道18为圆形轨道，下层支架旋转驱动部包括设置在基座17上的驱动电机20，驱动电机20的输出轴上设置有齿轮21，下层支架23的下部固连有一整圈与所述齿轮21相啮合的齿圈22，下层支架23的下部还设置有多根行走支撑31，各行走支撑31的下部均设置有能够沿上述下层支架行走轨道18滑动的行走轮25，驱动电机20将其旋转驱动力通过齿轮21、齿圈22传递至下层支架23上，带动下层支架23在下层支架行走导轨18上做旋转运动，进而带动分选机盘面做旋转运动；矿槽包括尾矿槽32、中矿槽34及精矿槽33，所述基座17通过多根加强支撑19分别与上述尾矿槽32、中矿槽34、精矿槽33固连，尾矿槽32、中矿槽34及精矿槽33围绕锥形分选盘24设立，且尾矿槽32、中矿槽34及精矿槽33之间通过隔板分隔开来，尾矿槽32、中矿槽34、精矿槽33均与锥形分选盘24相对悬空；上层支架23沿其径向设置有一号激振电机28和二号激振电机29，所述下层支架23的中央位置处设置有防护罩30，防护罩30内设置有导电滑环，防护罩30的设置避免了尘土和水进入导电滑环内，实现了对导电滑环的防护作用，上述一号激振电机28和二号激振电机29均通过导电滑环供电。
如图2所示，本发明还公开了一种重选法赤泥高效选铁工艺，包括如下所述的工艺步骤：
步骤1：配置如上所述的重选法赤泥高效选铁系统；
步骤2：将赤泥原浆依次经渣浆泵吸入管1、渣浆泵2、一级旋流器入料输送管3和一级旋流器的入料口4进入一级旋流器5，赤泥原浆在一级旋流器5离心力场的作用下，经过一级分选脱泥后，粗粒级铁粉浆液从一级旋流器的底流口6流出，形成一级底流，其中，粗粒级铁粉浆液中粒径为25um的颗粒占一级底流固体量的含量小于20％，细粒级铁粉浆液从一级旋流器的溢流口7流出，形成一级溢流，其中，细粒级铁粉浆液中粒径为25um的颗粒占一级溢流固体量的含量大于98％；
步骤3：从一级旋流器的底流口6排出的一级底流，在供水装置补加水调浓后，在重力作用下直接进入球磨机8磨矿，以达到细粒级矿物的要求；与此同时，经过一级旋流器5分选后的一级溢流中仍含有少量细粒级铁矿物，利用一级旋流器5余压，通过二级旋流器入料输送管11直接给入二级旋流器13；
步骤4：经过球磨机8磨矿后的矿浆进入磁选机9，在磁场的作用下，矿浆中的强磁性铁被吸附，得到铁精矿，而弱磁性和微细粒的磁性铁无法被吸附，形成磁选尾矿，铁精矿的品位达55％以上，铁精矿脱水后可直接作为产品，而磁选尾矿则直接输送到第一平动椭圆分选机10；
磁选尾矿给入第一平动椭圆分选机10之后，矿浆在锥形分选盘24的盘面上形成铺展流膜，初始给矿在后续流体的推动下流速过快，矿浆未经充分分选直接进入中矿槽34形成中矿，中矿返砂进入第一平动椭圆分选机10进行再选；锥形分选盘24转动离开给矿区域后，矿浆中的颗粒在一号、二号激振电机的作用下做垂直于锥形分选盘24的盘面的平动椭圆运动，同时在重力作用下，由于存在比重差异，颗粒在锥形分选盘24的盘面上开始松散分层，其中铁矿物比重大，沿贴近盘面的下层分布，而细泥则分布在盘面上层，由于盘面的旋转运动，颗粒同时受到剪切作用力，在供水装置补充水的冲刷和复合力场作用下，矿浆上层细泥被洗涤水冲走进入尾矿槽32形成尾矿，盘面继续转动，滞留在锥形分选盘24上的铁矿物最终在洗涤水的作用下进入精矿槽33，形成品位达55％以上的精矿，全铁回收率达35％，精矿脱水形成铁精粉能够直接作为产品使用；
与此同时，进入二级旋流器13内的一级溢流经过二级旋流器13分选后，超细粒级溢流从二级旋流器的溢流口14排出得到二级溢流，超细粒级溢流中粒径为8um的颗粒占二级溢流固体量的含量大于95％，二级溢流能够直接作为PVC添加料使用，细粒级铁粉浆液从二级旋流器的底流口15排出得到二级底流，二级底流内细粒级铁粉浆液中粒径为20um的颗粒占二级底流固体量的含量大于95％，二级底流在重力作用下直接给入第二平动椭圆分选机16，经过流膜选矿后，在精矿槽33内得到品位达55％以上的高品位精矿，全铁回收率达到15％，中矿槽34内矿物返砂进入第二平动椭圆分选机16进行再选，尾矿槽32内得到尾矿，尾矿抛尾后作为建筑材料使用。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，包括渣浆泵、一级选铁设备及二级选铁设备，一级选铁设备包括一级旋流器、球磨机、磁选机和第一平动椭圆分选机，二级选铁设备包括二级旋流器和第二平动椭圆分选机，一级旋流器和二级旋流器均包括入料口、溢流口和底流口，渣浆泵的入料口处连接有渣浆泵吸入管，渣浆泵的出料口通过一级旋流器入料输入管与一级旋流器的入料口相连，一级旋流器的底流口连通球磨机的入料口，球磨机的出料口连通磁选机的入料口，磁选机的部分出料口连通第一平动椭圆分选机，一级旋流器的溢流口通过二级旋流器入料输送管与二级旋流器的入料口相连，二级旋流器的底流口连通第二平动椭圆分选机，所述系统还包括用于向第一、第二平动椭圆分选机以及球磨机喷射水流的供水装置。
2.根据权利要求1所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述二级旋流器具备比一级旋流器更小的分离粒度。
3.根据权利要求1所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述磁选机为弱磁磁选机。
4.根据权利要求2所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述第一、第二平动椭圆分选机均包括从上至下依次分布的锥形分选盘、矿槽、上层支架、下层支架、下层支架旋转驱动部、下层支架行走导轨及基座，锥形分选盘设置在上层支架上，矿槽围绕锥形分选盘设立且与之相对悬空，上层支架与下层支架相连，下层支架行走导轨设置在基座上，下层支架在下层支架旋转驱动部的带动下沿下层支架行走导轨做旋转运动，进而带动分选机盘面做旋转运动；矿槽包括尾矿槽、中矿槽及精矿槽，且尾矿槽、中矿槽及精矿槽之间通过隔板分隔；上层支架沿其径向设置有一号激振电机和二号激振电机，一号激振电机和二号激振电机均通过导电滑环供电，导电滑环设置在下层支架的中央位置处。
5.根据权利要求4所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述下层支架旋转驱动部包括设置在基座上的驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有齿轮，下层支架的下部固连有一整圈与所述齿轮相啮合的齿圈，下层支架的下部还设置有多根行走支撑，各行走支撑的下部均设置有能够沿上述下层支架行走导轨滑动的行走轮，下层支架行走导轨为圆形轨道。
6.根据权利要求4所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述下层支架通过多个减震支撑与上层支架相连。
7.根据权利要求4所述的一种重选法赤泥高效选铁系统，其特征在于，所述下层支架的中央位置处还设置有用于对导电滑环进行防护的防护罩。
8.一种重选法赤泥高效选铁工艺，其特征在于，包括如下所述的工艺步骤：
步骤1：配置如权利要求4至7任一项权利要求所述的重选法赤泥高效选铁系统；
步骤2：将赤泥原浆依次经渣浆泵吸入管、渣浆泵、一级旋流器入料输送管和一级旋流器的入料口进入一级旋流器，赤泥原浆在一级旋流器离心力场的作用下，经过一级分选脱泥后，粗粒级铁粉浆液从一级旋流器的底流口流出，形成一级底流，粗粒级铁粉浆液中粒径大于38um的颗粒占一级底流固体量的含量大于80％，细粒级铁粉浆液从一级旋流器的溢流口流出，形成一级溢流，细粒级铁粉浆液中粒径小于38um的颗粒占一级溢流固体量的含量大于98％；
步骤3：从一级旋流器的底流口排出的一级底流，在供水装置补加水调浓度后，在重力作用下直接进入球磨机磨矿；与此同时，从一级旋流器的溢流口排出的一级溢流通过二级旋流器入料输送管进入二级旋流器；
步骤4：经过球磨机磨矿后的矿浆进入磁选机，经磁选机磁选后得到精矿和磁选尾矿，精矿的品位达55％以上，精矿脱水后可直接作为产品，而磁选尾矿则直接输送到第一平动椭圆分选机；
磁选尾矿给入第一平动椭圆分选机之后，矿浆在锥形分选盘的盘面上形成铺展流膜，初始给矿在后续流体的推动下流速过快，矿浆未经充分分选直接进入中矿槽形成中矿，中矿返砂进入第一平动椭圆分选机进行再选；锥形分选盘转动离开给矿区域后，矿浆中的颗粒在一号、二号激振电机的作用下做垂直于锥形分选盘的盘面的平动椭圆运动，同时在重力作用下，由于存在比重差异，颗粒在锥形分选盘的盘面上开始松散分层，其中铁矿物比重大，沿贴近盘面的下层分布，而细泥则分布在盘面上层，由于盘面的旋转运动，颗粒同时受到剪切作用力，在供水装置补充水的冲刷和复合力场作用下，矿浆上层细泥被洗涤水冲走进入尾矿槽形成尾矿，盘面继续转动，滞留在锥形分选盘上的铁矿物最终在洗涤水的作用下进入精矿槽，形成品位达55％以上的精矿，精矿脱水形成铁精粉能够直接作为产品使用；
与此同时，进入二级旋流器内的一级溢流经过二级旋流器分选后，超细粒级溢流从二级旋流器的溢流口排出得到二级溢流，超细粒级溢流中粒径小于10um的颗粒占二级溢流固体量的含量大于95％，二级溢流能够直接作为PVC添加料使用，细粒级铁粉浆液从二级旋流器的底流口排出得到二级底流，二级底流内细粒级铁粉浆液中粒径在10um～38um之间的颗粒占二级底流固体量的含量大于95％，二级底流在重力作用下直接给入第二平动椭圆分选机，经过流膜选矿后，在精矿槽内得到品位达55％以上的高品位精矿，中矿槽内矿物返砂进入第二平动椭圆分选机进行再选，尾矿槽内得到尾矿，尾矿抛尾后作为建筑材料使用。
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