CN105689112A - 一种粉煤灰磁选铁精矿方法 - Google Patents

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展仁礼
王欣
权芳民
邢德军
靳建毅
马胜军
王建平
郭忆
白江虎
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Abstract

本发明公开了一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其采用的生产工艺为：粉煤灰通过干式螺旋管磁选机抛掉大部分低铁粉煤灰后，可使粉煤灰中铁品位由7～15%提高到45～50%，得到的预选粗精矿经一段湿式磁选机精选，可使铁品位提高到48～53%，一段精选得到的精矿再经过二段湿式磁选机精选，可使铁品位提高到55%左右，本发明对粉煤灰采用干式或干式、湿式结合工艺磁选提铁的方法，可使粉煤灰中的铁资源得到充分的回收利用，采用粉煤灰选铁与矿山相比，不需要开矿、破碎和球磨，具有工艺流程简单、投资少、节约人力等优点，对于粉煤灰资源的深加工利用、减少土地占用和降低环境污染具有重要的意义。

Description

一种粉煤灰磁选铁精矿方法
技术领域
本发明属于固废资源利用和矿物加工技术领域，具体涉及一种粉煤灰磁选铁精矿方法。
背景技术
粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废弃物。据统计，每燃烧1吨煤就能产生250～300kg的粉煤灰。粉煤灰不仅占用大量耕地，而且粉煤灰的二段扬尘对环境造成了严重的危害。煤炭中含有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、砷黄铁矿、菱铁矿、石膏等矿物。煤粉在燃烧过程中这些矿物受到1450℃左右的高温而发生分解和转变，进入到粉煤灰中的铁主要以赤铁矿、磁铁矿和硅酸铁的形式存在，粉煤灰中铁品位一般为7～15%，可采用简单的磁选方法进行选铁。
目前，我国几乎所有的铁精矿都是从铁矿石中提取的，虽然我国铁矿石储量较大，但已探明的易选铁矿石储量有限，大部分是难选低品位铁矿石。如果能将粉煤灰中的铁资源以高效、低耗的形式加以利用，不但能缓解社会快速发展对铁资源的需求量，也减少粉煤灰占用土地和环境污染对的问题，使粉煤灰成为一种廉价的再生含铁资源。
粉煤灰磁选的工艺分为湿式和干式两种。粉煤灰湿式磁选工艺主要利用铁质粉煤灰颗粒磁性和密度的不同加以分选，目前采用的方法一般有湿式磁选法、湿式重选法和干式磁选法等。（1）粉煤灰湿法磁选法，其生产工艺是：当灰水混合物通过永磁磁选机时，粉煤灰中含铁磁性颗粒受磁场作用被吸附在滚筒上并随之转动，磁性物料离开磁场后与滚筒被水冲刷卸下，成为铁精矿，而其它无磁性颗粒随灰水一起排出。一般当粉煤灰铁含量大于5%时，采用一段或两段磁选可获得较高产率及铁精矿品位。（2）粉煤灰湿法重选法，其生产工艺是：灰水混合物采用湿式摇床和螺旋流槽等重选设备可将铁氧化物从粉煤灰中分离出来。一般为提高铁精矿品位，采用湿法重选与磁选法相结合的方法。（3）粉煤灰干式磁选法，其生产工艺是：利用电和永磁体产生较强的背景磁场，同时通过聚磁介质产生较高的磁场梯度，使其对灰水混合物中磁性颗粒的捕集能力增强，从而达到粉煤灰中磁性物质与非磁性物质分离的目的。
粉煤灰干式磁选工艺的流程较短、不耗水、生产成本较低，但由于粉煤灰的粒度较细，磁选过程中所选的磁性物质中往往含有一定量的非磁性物质，使一段干式磁选得到的铁精矿品位较低，不能满足高炉冶炼的生产需要。目前，国内为提高粉煤灰中铁的回收率，普遍采用湿式磁选工艺，其存在的问题是：粉煤灰湿式磁选后得到含水量较高的低铁粉煤灰，使粉煤灰的利用范围大大缩小，同时粉煤灰湿式磁选的水处理工艺复杂及生产成本较高，限制了这种方法的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对粉煤灰一段湿式磁选提铁方法存在的灰浆量大、耗水量大、水处理设备复杂、选铁成本较高的问题，为降低粉煤灰选铁工艺的耗水量、降低选铁成本的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
从热电厂锅炉或蒸汽锅炉排出的干式粉煤灰，通过一段干式螺旋管磁选机干式磁选富集抛掉大部分低铁粉煤灰后，可使粉煤灰中铁品位由7～15%提高到45～50%，得到的一段粗精矿经过一段湿式磁选机或二段干式磁选机精选后，可使铁品位提高到48～53%，磁选得到的一段精矿再经过二段湿式磁选机精选，可使铁品位提高到50～55%左右，磁选得到品位较高的铁精矿可作为烧结原料进行利用。粉煤灰干式磁选富集后抛出的低铁粉煤灰，可作为建筑材料的原料进行利用。粉煤灰经过一段湿式磁选机精选和二段湿式磁选机精选后得到的尾矿可作为路基或墙体材料进行利用。
本发明对于粉煤灰干式磁选后得到的粗精矿，为提高铁精矿铁品位，采用一段湿式精选后再进行二段湿式精选的方法，其一段干式磁选机磁场强度选择为2500～3500Oe，一段湿式磁选场强采用1000～1200Oe，二段湿式磁选场强采用800～1000Oe。
优选的，为降低粉煤灰磁选过程中的生产成本及生产水量，提高粉煤灰选铁过程中干式低铁粉煤灰的比例，针对粉煤灰粒度较细的情况，作为本技术方案的一种改进，其采用的生产工艺为：粉煤灰经过一段干式螺旋磁管磁选抛出大部分干式低铁粉煤灰后，得到铁品位为45～50%的粗精矿，粗精矿再经过二段干式螺旋磁管磁选再抛除一部分低铁粉煤灰后，可得到满足高炉使用要求的铁品位为50～53%的铁精矿，其中一段干式磁选机磁场强度选择为2500～3500Oe，二段干式磁选机采用双螺旋磁管进行磁选，磁场强度选择为2000～2500Oe。
在实际使用过程中，根据燃煤电厂或蒸汽锅炉生产过程中排灰的连续性，为使在粉煤灰选铁设备检修或发生故障时，燃煤电厂或蒸汽锅炉的排灰能连续输送，在原粉煤灰输送管线上设置旁路切换管道。当粉煤灰选铁设备正常使用时，通过切换阀门切断旁路管道，使粉煤灰通过选铁设备进行磁选，磁选后的低铁粉煤灰再输送到原粉煤灰管线进行输送。但当粉煤灰选铁设备停止使用时，通过切换阀门切断选铁设备入口管道，使粉煤灰直接通过旁路进行输送。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本方法对粉煤灰采用干式或干式、湿式结合工艺磁选提铁的方法，可使粉煤灰中的铁资源得到充分的回收利用。
（2）本方法采用粉煤灰选铁与矿山相比，不需要开矿、破碎和球磨，具有工艺流程简单、投资少、节约人力等优点。
（3）本方法有效提取了粉煤灰中的铁资源，对于粉煤灰资源的深加工利用、减少土地占用和降低环境污染具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明中粉煤灰螺旋管干式磁选、两段湿式精选提铁工艺流程图；
图2为本发明中粉煤灰两段干式螺旋管磁选提铁工艺流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施方式以粉煤灰干式磁选采用螺旋式干式磁选机、湿式磁选采用滚筒式磁选机为例进行说明。
实施例1：粉煤灰干式磁选-两段湿式精选提铁方法
1、物料选择
粉煤灰选用热电厂锅炉或蒸汽锅炉产生的粉煤灰，其粒度为-200目占80～90%，铁品位为7～15%、Si02含量45～50%、A1203含量20～25%、CaO含量2～5%、碳粒含量1～3%的灰种。
2、粉煤灰一段干式磁选
干式粉煤灰从螺旋磁管干式磁选机的上部加入后，粉煤灰在经过内筒带磁、外筒旋转的螺旋磁选机时，可使粉煤灰中磁性物料和非磁性物料得到分离，得到铁品位为45～50%的粗精矿和低铁粉煤灰。一段干式磁选机磁场强度选择为2500～3500Oe。
3、粗精矿的一段湿式精选
粗精矿按水灰量为1:0.3～0.35的配比制成灰浆，灰浆在流经一段湿式磁选机时，可得到铁品位为48～53%的精矿和一段磁选灰浆。一段湿式磁选机磁场强度选择为1000～1200Oe，
4、一段精选精矿的二段湿式精选
一段粗精矿按水灰量为1:0.3～0.35的配比制成灰浆，灰浆在流经二段湿式磁选机时，可得到铁品位为55%左右的铁精矿和二段磁选灰浆。二段湿式磁选机磁场强度选择为800～1000Oe。
生产的铁精矿可作为烧结配料的原料进行利用。
实施例2：粉煤灰两段干式螺旋管磁选提铁方法
1、物料选择
粉煤灰选用热电厂锅炉或蒸汽锅炉产生的粉煤灰，其粒度为-200目占80～90%，铁品位为7～15%、Si02含量45～50%、A1203含量20～25%、CaO含量2～5%、碳粒含量1～3%的灰种。
2、粉煤灰一段干式磁选
干式粉煤灰从一段干式磁选机的上部加入后，粉煤灰在经过内筒带磁、外筒旋转的螺旋磁管时，可使粉煤灰中磁性物料和非磁性物料得到分离，得到铁品位为45～50%的一段粗精矿和一段低铁粉煤灰。一段干式磁选为提高金属回收率其磁场强度选择为2500～3500Oe。
3、粉煤灰二段干式磁选
粗精矿从二段干式磁选机的上部加入后，粗精矿在经过内筒带磁、外筒旋转的双螺旋磁管时，可使粗精矿中磁性物料和非磁性物料得到进一步分离，得到铁品位为50～53%的铁精矿和二段低铁粉煤灰。二段干式磁选为提高铁精矿品位其磁场强度选择为2000～2500Oe。
生产的铁精矿可作为烧结配料的原料进行利用。

Claims (6)

1.一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：该方法按照下述步骤进行：
（1）预选：将粉煤灰通过一段干式螺旋管磁选机抛掉大部分低铁粉煤灰，得到干式磁选粗精矿；
（2）粗选：将步骤（1）中的干式磁选粗精矿经过一段湿式磁选机精选，得到一段精矿；
（3）精选：将步骤（2）中得到的一段精矿经过二段湿式磁选机精选，得到二段精矿。
2.如权利要求1所述的一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：在步骤（1）中，一段干式磁选机采用单螺旋磁管进行磁选，磁场强度选择为2500～3500Oe。
3.如权利要求1所述的一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：在步骤（2）中，一段湿式磁选机采用磁滚筒进行磁选，磁场强度选择为1000～1200Oe；二段干式磁选机采用双螺旋磁管进行磁选，磁场强度选择为2000～2500Oe。
4.如权利要求1所述的一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：在步骤（3）中，二段湿式磁选机采用磁滚筒进行磁选，磁场强度选择为800～1000Oe。
5.一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：该方法按照下述步骤进行：
（1）预选：将粉煤灰通过一段干式螺旋管磁选机抛掉大部分低铁粉煤灰，得到干式磁选粗精矿；
（2）粗选：将步骤（1）中的干式磁选粗精矿经过二段干式磁选机精选，得到一段精矿；
（3）精选：将步骤（2）中得到的一段精矿经过二段湿式磁选机精选，得到二段精矿。
6.如权利要求5所述的一种粉煤灰磁选铁精矿方法，其特征在于：在步骤（2）中，二段干式磁选机采用双螺旋磁管进行磁选，磁场强度选择为2000～2500Oe。
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