CN109576487A - 一种利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，属于选矿技术领域。该方法以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，与还原剂、添加剂混合后压球，然后在1100‑1300℃下进行焙烧，焙烧矿经磨矿后进行磁选，得到粉末还原铁。其中，赤泥、除尘灰和选矿固废的质量比为4:3:3，选矿固废中灰色矿和大堆料质量比为1:1，除尘灰包括管道灰和重力灰，所用还原剂为煤，用量为原料质量的15～25％，添加剂为膨润土和淀粉，膨润土用量为原料质量的3～8％，淀粉用量为原料质量的0.5～2％。该方法能够综合利用赤泥、除尘灰等废弃物，从而从选矿废弃物中回收铁，实现了选矿废弃物的有效利用。

Description

一种利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法
技术领域
本发明涉及选矿技术领域，特别是指一种利用赤泥和除尘灰混合焙烧磁选回收铁的方法。
背景技术
赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。赤泥的产出量，因原料品位、生产方法、技术水平而异。大多数生产厂每生产1t氧化铝同时产出0.8～1.5t赤泥，目前赤泥主要是采取不同方式堆存，累积堆存的赤泥超过3.5亿吨，不仅占用了大量土地，也对环境造成了严重污染，对堆存赤泥的管理也需要花费大量的人力物力。赤泥中含有很多有用金属元素，这也造成了资源的浪费。如何能使赤泥得到有效的综合利用已成为世界性难题。
除尘灰是钢铁企业生产中不可避免要产生的工业废弃物，除尘灰中含有大量的铁和碳，如不加以利用，会造成资源的严重浪费。目前对于除尘灰的再利用已有不少研究，大部分是将含铁除尘灰作为烧结原料回收利用，但其负面影响并不能够忽视，包括除尘灰品种、数量多，成分复杂差异大，难以做到定量配料，造成烧结矿物化性能指标下降，而且除尘灰烧结性能差，除尘灰中K、Na等元素富集危害烧结炼铁生产，造成烧结台车糊蓖条，风机叶片挂泥，除尘器效率降低，烟尘污染加重，设备维护量加大等问题。
目前在所有的研究中，虽对上述废弃物的再利用加以研究，但并无综合利用的实例，如何综合利用，并有效回收其中的有用金属是选矿工作者需要解决的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法。
该方法包括步骤如下：
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1100～1300℃下焙烧50～90min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。
步骤(1)中赤泥、除尘灰、选矿固废质量比为4:3:3，选矿固废中灰色矿和大堆料质量比为1:1；其中，赤泥中铁品位40～50％、水份含量15～20％、硫与磷含量均小于0.1％；灰色矿为电炉渣，灰色矿中铁品位28～32％、硫含量小于0.1％、磷含量小于0.35％；大堆料为赤铁矿，大堆料中铁品位为45％以上、硫和磷含量均小于0.1％。
步骤(1)中除尘灰为重力灰、管道灰中的一种或两种，除尘灰中铁品位大于36％、磷含量小于0.1％、硫含量小于0.4％。
步骤(1)中还原剂为煤，还原剂用量为原料质量的15～25％，其中，煤中固定碳含量75～85％、灰分含量10～15％、挥发分含量3～8％、外水小于10％、低位热值为5500千卡、硫含量小于0.5％。
步骤(1)中添加剂为膨润土和淀粉，膨润土用量为原料质量的3～8％，淀粉用量为原料质量的0.5～2％。
步骤(1)中所得球团矿的水分为10～15％，球团矿强度满足1米自由落体不碎。
步骤(3)中一段磨矿矿浆质量浓度为68％，磨矿产品粒度为-0.045mm占15～25％，一段磨矿后进行一次磁选，一次磁选磁场强度为3000GS，得到一次磁选的粗精矿，粗精矿进行二次磨矿，二次磨矿矿浆质量浓度为65％，二次磨矿产品粒度为-0.045mm占35～45％，二次磨矿后进行二次磁选，二次磁选磁场强度为1600GS。
步骤(3)中得到粉末还原铁铁品位大于90％，铁回收率高于88％。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过还原焙烧、磨矿、磁选，对赤泥、除尘灰以及选矿固废等加以综合利用，有效回收了其中的金属铁，而且得到的粉末还原铁铁品位高，回收率高；工艺方法简单，易于实现，环境友好。
附图说明
图1为本发明的利用赤泥和除尘灰混合焙烧磁选回收铁的方法工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种利用赤泥和除尘灰混合焙烧磁选回收铁的方法。
如图1所示，该方法包括步骤如下：
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1100-1300℃下焙烧50-90min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。
下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；其中，赤泥用量40g，除尘灰用量30g，选矿固废用量30g，除尘灰采用重力灰，还原剂为煤，用量为15g，添加剂为膨润土和淀粉，其中，膨润土用量为3g，淀粉用量为2g，压球时加水10g；原料中各成分如下表：
表1赤泥、选矿固废和重力灰主要化学成分
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1200℃下焙烧60min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。其中，一段磨矿矿浆质量浓度为68％，磨矿产品粒度为-0.045mm占15％，一段磨矿后进行一次磁选，一次磁选磁场强度为3000GS，得到一次磁选的粗精矿，粗精矿进行二次磨矿，二次磨矿矿浆质量浓度为65％，二次磨矿产品粒度为-0.045mm占35％，二次磨矿后进行二次磁选，二次磁选磁场强度为1600GS。得到的粉末还原铁铁品位为90.35％，铁回收率89.21％。
实施例2
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；其中，赤泥用量40g，除尘灰用量30g，选矿固废用量30g，除尘灰采用重力灰，还原剂为煤，用量为25g，添加剂为膨润土和淀粉，其中，膨润土用量为8g，淀粉用量为0.5g，压球时加水15g；原料中各成分如下表：
表2赤泥、选矿固废和重力灰主要化学成分
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1100℃下焙烧90min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。其中，一段磨矿矿浆质量浓度为68％，磨矿产品粒度为-0.045mm占25％，一段磨矿后进行一次磁选，一次磁选磁场强度为3000GS，得到一次磁选的粗精矿，粗精矿进行二次磨矿，二次磨矿矿浆质量浓度为65％，二次磨矿产品粒度为-0.045mm占45％，二次磨矿后进行二次磁选，二次磁选磁场强度为1600GS。得到的粉末还原铁铁品位为90.21％，铁回收率92.31％。
实施例3
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；其中，赤泥用量40g，除尘灰用量30g，选矿固废用量30g，除尘灰采用管道灰，还原剂为煤，用量为20g，添加剂为膨润土和淀粉，其中，膨润土用量为4g，淀粉用量为1g，压球时加水12g；原料中各成分如下表：
表3赤泥、选矿固废和管道灰主要化学成分
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1300℃下焙烧50min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。其中，一段磨矿矿浆质量浓度为68％，磨矿产品粒度为-0.045mm占20％，一段磨矿后进行一次磁选，一次磁选磁场强度为3000GS，得到一次磁选的粗精矿，粗精矿进行二次磨矿，二次磨矿矿浆质量浓度为65％，二次磨矿产品粒度为-0.045mm占40％，二次磨矿后进行二次磁选，二次磁选磁场强度为1600GS。得到的粉末还原铁铁品位为91.24％，铁回收率88.25％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：包括步骤如下：
(1)混料压球：以赤泥、除尘灰和选矿固废为原料，加入还原剂、添加剂和水，混合均匀后，压球，得到球团矿；
(2)焙烧：将步骤(1)中得到的球团矿在1100-1300℃下焙烧50-90min，焙烧完成后，室温冷却，得到焙烧矿；
(3)磨矿磁选：将步骤(2)中得到的焙烧矿进行两段磨矿、两段磁选，得到粉末还原铁。
2.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中赤泥、除尘灰、选矿固废质量比为4:3:3，选矿固废为灰色矿和大堆料混合而成，选矿固废中灰色矿和大堆料质量比为1:1；其中，赤泥中铁品位40～50％、水份含量15～20％、硫与磷含量均小于0.1％；灰色矿为电炉渣，灰色矿中铁品位28～32％、硫含量小于0.1％、磷含量小于0.35％；大堆料为赤铁矿，大堆料中铁品位为45％以上、硫和磷含量均小于0.1％。
3.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中除尘灰为重力灰、管道灰中的一种或两种，除尘灰中铁品位大于36％、磷含量小于0.1％、硫含量小于0.4％。
4.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中还原剂为煤，还原剂用量为原料质量的15～25％，其中，煤中固定碳含量75～85％、灰分含量10～15％、挥发分含量3～8％、外水小于10％、低位热值为5500千卡、硫含量小于0.5％。
5.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中添加剂为膨润土和淀粉，膨润土用量为原料质量的3～8％，淀粉用量为原料质量的0.5～2％。
6.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所得球团矿的水分为10～15％，球团矿强度满足1米自由落体全不碎。
7.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(3)中一段磨矿矿浆质量浓度为68％，磨矿产品粒度为-0.045mm占15～25％，一段磨矿后进行一次磁选，一次磁选磁场强度为3000GS，得到一次磁选的粗精矿，粗精矿进行二次磨矿，二次磨矿矿浆质量浓度为65％，二次磨矿产品粒度为-0.045mm占35～45％，二次磨矿后进行二次磁选，二次磁选磁场强度为1600GS。
8.根据权利要求1所述的利用赤泥和除尘灰混合还原焙烧磁选回收铁的方法，其特征在于：所述步骤(3)中得到粉末还原铁的铁品位大于90％，铁回收率高于88％。
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