CN109647617B - 一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及选矿尾矿的加工技术领域，具体涉及一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，该处理方法是首先将选矿尾矿先后采用高梯度磁选机、浓缩机、浮选柱和压滤机筛选其中的富含铁的精矿，然后将其合理混合成为含铁量大于35％，含硫量低于1.5％的复合水泥辅助原料，处理过程中产生的固体废物输送到尾矿充填站进行井下充填，废水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，本发明可以使选矿尾矿成为水泥烧制用的复合辅助原料，整个处理过程无工业废水、工业固废外排，既可为矿山企业增加新的利润增长点，又绿色环保。

Description

一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法
技术领域
本发明涉及选矿尾矿的加工技术领域，特别涉及一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法。
背景技术
矿物原料的综合利用是一项复杂的科学技术与经济问题，与矿山冶金的所有工序(包括地质、勘探、采矿、选矿、冶金和金属加工等)密切相关。研究和应用无废料工艺，实现矿物原料综合利用，不仅是涉及资源、能源和环保的重要问题，也是企业提高经济效益的根本途径，更是目前矿山企业科研、设计和生产工艺技术革新的主要趋势。因此，最大限度地实现矿产资源的回收利用，建立无废料、无废气、无废液的“三无”选矿厂是矿山企业发展的方向。
在有色金属地下矿山的冶金过程中，60％～70％的选矿尾矿一般用于井下充填，其余则排放到尾矿库中，但尾矿库建设周期长、费用高，且涉及到拆迁、征地、环评、安评等一系列政府审批程序。此外，选矿尾矿也可用作建筑材料，如尾砂制砖，但制砖成本高、销售半径短，而且矿山一般离城市较远，很难实现规模化生产，导致生产成本高。因此，急需寻找一种符合市场需求，生产成本又低的选矿尾矿加工方法。
在水泥的烧制过程中，采用的原料主要为石灰石和粘土，并且要求原料中的各化学成份的含量符合一定的要求。因此，由于粘土中的含铁量、含硅量和含铝量均不达标，通常需要外加铁矿粉、砂岩和矾土作为辅助(或校正)原料。而有色金属地下矿山在经过选矿加工后剩下的选矿尾矿中含有大量铁、硅、铝等矿物成分，如果能通过一定的加工工艺将其制备成符合水泥厂需求的复合辅助原料，将有利用实现有色金属地下矿山尾矿的综合利用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，可以使选矿尾矿成为水泥烧制用的复合辅助原料，整个处理过程无工业废水、工业固废外排，既可为矿山企业增加新的利润增长点，又绿色环保。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明提供了一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，包括以下步骤：
S1、用砂泵将选矿尾矿输送到高梯度磁选机中进行筛选处理，筛选后分别得到磁选尾矿浆料和高铁精矿；
S2、用砂泵将S1步骤中的磁选尾矿浆料输送到浓缩机中进行浓缩处理，经浓缩后得到质量浓度为42％～45％的浓缩尾矿，并通过砂泵将浓缩尾矿输送到尾矿充填站进行井下充填，经浓缩机溢流出来的清水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S3、用砂泵将S1步骤中的高铁精矿输送到浓缩机进行浓缩处理，经浓缩后得到质量浓度为42％～45％的浓缩高铁精矿，并将经浓缩机溢流出来的清水储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，浓缩得到的浓缩高铁精矿则通过砂泵输送到浮选柱中进行脱硫处理，处理时，往浮选柱中添加质量浓度为100～120g/t的黄药作为捕收剂，在循环泵压力为0.04～0.06MPa，泡沫冲水量为180～220mL/min，给矿速度为150～180r/min的条件下富集磁铁矿，分别得到含硫量高的泡沫产品和含硫量低的矿浆产品；
S4、用砂泵将S3步骤中的含硫量高的泡沫产品输送到浓缩机中，并按照S2步骤中的方法进行处理；
S5、用砂泵将S3步骤中的含硫量低的矿浆产品输送到压滤机进行脱水处理，控制压滤机的工作条件使压滤得到的滤饼的含水量小于14％，然后将滤饼存储在选矿区的堆场中，压滤出来的滤液清水则通过泵输送到选矿区的蓄水池中作为生产用水。
优选的，S1步骤中所述的选矿尾矿在调浆前需先通过球磨机进行磨碎处理，并且确保磨碎后细度为--74μm粒级的含量在70％～80％之间。
优选的，S1步骤中所述的高梯度磁选机的磁选背景场强为0.7～0.9T，脉动冲次为220次/min。
优选的，S2步骤中所述的浓缩机的给浆速度为80～90t/h，浓缩时加入质量浓度为20～25g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂。
优选的，S3步骤中所述的浓缩机的给浆速度为110～130t/h，浓缩时加入质量浓度为15～18g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂。
优选的，S5步骤中所述的压滤机的进料压力为0.7MPa～0.8MPa，挤料压力为1.5MPa～1.8MPa，吹风压力为0.5MPa～0.7MPa。
优选的，S3步骤中所述的含硫量高的泡沫产品的含硫量大于30％。
优选的，S3步骤中所述的含硫量低的泡沫产品的含硫量小于1.5％。
本发明还提供了一种利用权利要求1-8中任一项的有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法在制备复合水泥辅助原料中的应用，其特征在于：从S5步骤中得到的滤饼中取样，对其中的铁品位进行化验分析，并根据化验分析的结果对滤饼进行合理混合，使其成含铁量大于35％，含硫量低于1.5％的复合水泥辅助原料。
优选的，所述滤饼的铁品位为32％～38％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)采用本发明的工艺方法对有色金属地下矿山尾矿进行加工，在加工过程中，将由浓缩机溢流出来的清水和由压滤机压滤出来的滤液清水全部回收到选矿区的蓄水池中作为生产用水，同时，还将浮选后的含硫量高的泡沫产品重新输送回浓缩机中进行浓缩利用(浓缩得到的清水同样作为生产用水)，从而可以使加工过程中产生的工业废水全部得到有效的利用，从而杜绝了废水外排及其产生的环保问题，同时也降低了处理的成本；
(2)采用本发明的工艺方法对有色金属地下矿山尾矿进行加工，在加工过程中，将由浓缩机浓缩得到的浓缩尾矿输送到尾矿充填站进行井下充填，同时，还将浮选后的含硫量高的泡沫产品重新输送回浓缩机中进行浓缩利用(浓缩得到的尾矿同样进行井下充填)，从而可以使加工过程中产生的固体废物全部被消化并得到有效利用，而不用排放到尾矿库中，从而实现了固体废物的零排放，显著降低了选矿厂的生产成本及其产生的环保问题；
(3)采用本发明的工艺方法对有色金属地下矿山尾矿进行加工，可以将最后得到的含铁量高、含硫量低的滤饼合理混合成含铁量大于35％，含硫量低于1.5％的复合水泥辅助原料，该辅助原料可以应用于水泥的烧制中，从而使选矿尾矿产生新的产品，用于销售可为矿山企业增加新的利润增长点；
(4)采用本发明的工艺方法对有色金属地下矿山尾矿进行加工，可以使选矿厂无工业废水、工业固废外排，有利于建设绿色矿山企业，更有利于地方生态环境的改善。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
实施例1以江西省某铜铅锌矿选矿厂为例，该选矿厂生产的尾矿，其成分以及各成分的品味为：Fe：16.648％、S：2.44％、Al2O3：7.216％、SiO2：34.988％，采用本发明的提铁降硫方法对其进行回收，其包括以下步骤：
S1、先通过球磨机(型号为MQG3660)对选矿尾矿进行磨碎处理，使磨碎后细度为--74μm粒级的含量占70％，然后用砂泵将其输送到SLon-2000型的高梯度磁选机中，经过磁选背景场强为0.7T、脉动冲次为220次/min的筛选处理后分别得到产率为60％的磁选尾矿浆料和产率为40％的高铁精矿；
S2、用砂泵将S1步骤中的磁选尾矿浆料输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为80t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为20g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为42％的浓缩尾矿，最后将浓缩得到的浓缩尾矿通过砂泵输送到尾矿充填站进行井下充填，经浓缩机溢流出来的清水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S3、用砂泵将S1步骤中的高铁精矿输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为110t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为15g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为42％的浓缩高铁精矿，最后将经浓缩机溢流出来的清水储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，浓缩得到的浓缩高铁精矿则通过砂泵输送到FCSMC.3200×8000型旋流-静态微泡浮选柱中进行脱硫处理，处理时，往浮选柱中添加质量浓度为100g/t的黄药作为捕收剂，在循环泵压力为0.04MPa，泡沫冲水量为180mL/min，给矿速度为150r/min的条件下富集磁铁矿，经浮选柱的浮选作用在浮选柱上部形成矿化泡沫层，并由浮选柱上部溢出得到产率为5％的含硫量高的泡沫产品(含硫量为30.5％)，其余矿物则由浮选柱的尾矿管排出得到产率为95％的含硫量低的矿浆产品(含硫量为1.49％)；
S4、用砂泵将S3步骤中的含硫量高的泡沫产品输送到NZS-38型浓缩机中，并按照S2步骤中的方法进行处理；
S5、用砂泵将S3步骤中的含硫量低的矿浆产品输送到压滤机(型号为XMZ1500的精矿压滤机)进行脱水处理，在进料压力为0.7MPa、挤料压力为1.5MPa、吹风压力为0.5MPa的条件下使压滤得到的滤饼的含水量为13.8％，然后将滤饼存储在选矿区的堆场中，压滤出来的滤液清水则通过泵输送到选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S6、从堆场的滤饼中取样，对其中的铁品位进行化验分析，发现所得到的滤饼的铁品位为32％～38％，根据滤饼的铁品位对这些滤饼进行合理混合，使其成含铁量为35.5％，含硫量为1.4％的复合水泥辅助原料销往水泥厂进行烧砖。
实施例2：
实施例2以江西省某铜铅锌矿选矿厂为例，该选矿厂生产的尾矿，其成分以及各成分的品味为：Fe：16.648％、S：2.44％、Al2O3：7.216％、SiO2：34.988％，采用本发明的提铁降硫方法对其进行回收，其包括以下步骤：
S1、先球磨机(型号为MQG3660)对选矿尾矿进行磨碎处理，使磨碎后细度为--74μm粒级的含量占75％，然后用砂泵将其输送到SLon-2000型的高梯度磁选机中，经过磁选背景场强为0.8T、脉动冲次为220次/min的筛选处理后分别得到产率为62％的磁选尾矿浆料和产率为38％的高铁精矿；
S2、用砂泵将S1步骤中的磁选尾矿浆料输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为85t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为22.5g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为43.5％的浓缩尾矿，最后将浓缩得到的浓缩尾矿通过砂泵输送到尾矿充填站进行井下充填，经浓缩机溢流出来的清水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S3、用砂泵将S1步骤中的高铁精矿输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为120t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为16.5g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为43.5％的浓缩高铁精矿，最后将经浓缩机溢流出来的清水储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，浓缩得到的浓缩高铁精矿则通过砂泵输送到FCSMC.3200×8000型旋流-静态微泡浮选柱中进行脱硫处理，处理时，往浮选柱中添加质量浓度为110g/t的黄药作为捕收剂，在循环泵压力为0.05MPa，泡沫冲水量为200mL/min，给矿速度为165r/min的条件下富集磁铁矿，经浮选柱的浮选作用在浮选柱上部形成矿化泡沫层，并由浮选柱上部溢出得到产率为5％的含硫量高的泡沫产品(含硫量为30.62％)，其余矿物则由浮选柱的尾矿管排出得到产率为95％的含硫量低的矿浆产品(含硫量为1.46％)；
S4、用砂泵将S3步骤中的含硫量高的泡沫产品输送到NZS-38型浓缩机中，并按照S2步骤中的方法进行处理；
S5、用砂泵将S3步骤中的含硫量低的矿浆产品输送到压滤机(型号为XMZ1500的精矿压滤机)进行脱水处理，在进料压力为0.75MPa、挤料压力为1.65MPa、吹风压力为0.6MPa的条件下使压滤得到的滤饼的含水量为13.4％，然后将滤饼存储在选矿区的堆场中，压滤出来的滤液清水则通过泵输送到选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S6、从堆场的滤饼中取样，对其中的铁品位进行化验分析，发现所得到的滤饼的铁品位为32％～38％，根据滤饼的铁品位对这些滤饼进行合理混合，使其成含铁量为35.75％，含硫量为1.42％的复合水泥辅助原料销往水泥厂进行烧砖。
实施例3：
实施例3以湖南省某铜铅锌矿选矿厂为例，该选矿厂生产的尾矿，其成分以及各成分的品味为：Fe：17.532％、S：3.58％、Al2O3：4.78％、SiO2：52.142％，采用本发明的提铁降硫方法对其进行回收，其包括以下步骤：
S1、先通过球磨机(型号为MQG3660)对选矿尾矿进行磨碎处理，使磨碎后细度为--74μm粒级的含量占60％，然后用砂泵将其输送到SLon-2000型的高梯度磁选机中，经过磁选背景场强为0.9T、脉动冲次为220次/min的筛选处理后分别得到产率为65％的磁选尾矿浆料和产率为35％的高铁精矿；
S2、用砂泵将S1步骤中的磁选尾矿浆料输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为90t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为25g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为45％的浓缩尾矿，最后将浓缩得到的浓缩尾矿通过砂泵输送到尾矿充填站进行井下充填，经浓缩机溢流出来的清水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S3、用砂泵将S1步骤中的高铁精矿输送到NZS-38型浓缩机中在给浆速度为130t/h的条件下进行浓缩处理，浓缩时加入质量浓度为18g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，然后得到质量浓度为45％的浓缩高铁精矿，最后将经浓缩机溢流出来的清水储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，浓缩得到的浓缩高铁精矿则通过砂泵输送到FCSMC.3200×8000型旋流-静态微泡浮选柱中进行脱硫处理，处理时，往浮选柱中添加质量浓度为120g/t的黄药作为捕收剂，在循环泵压力为0.06MPa，泡沫冲水量为220mL/min，给矿速度为180r/min的条件下富集磁铁矿，经浮选柱的浮选作用在浮选柱上部形成矿化泡沫层，并由浮选柱上部溢出得到产率为5％的含硫量高的泡沫产品(含硫量为30.37％)，其余矿物则由浮选柱的尾矿管排出得到产率为95％的含硫量低的矿浆产品(含硫量为1.41％)；
S4、用砂泵将S3步骤中的含硫量高的泡沫产品输送到NZS-38型浓缩机中，并按照S2步骤中的方法进行处理；
S5、用砂泵将S3步骤中的含硫量低的矿浆产品输送到压滤机(型号为XMZ1500的精矿压滤机)进行脱水处理，在进料压力为0.8MPa、挤料压力为1.8MPa、吹风压力为0.7MPa的条件下使压滤得到的滤饼的含水量为13.45％，然后将滤饼存储在选矿区的堆场中，压滤出来的滤液清水则通过泵输送到选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S6、从堆场的滤饼中取样，对其中的铁品位进行化验分析，发现所得到的滤饼的铁品位为32％～38％，根据滤饼的铁品位对这些滤饼进行合理混合，使其成含铁量为35.98％，含硫量为1.37％的复合水泥辅助原料销往水泥厂进行烧砖。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、用砂泵将选矿尾矿输送到高梯度磁选机中进行筛选处理，筛选后分别得到磁选尾矿浆料和高铁精矿；
所述的高梯度磁选机的磁选背景场强为0.7～0.9T，脉动冲次为220次/min；
S2、用砂泵将S1步骤中的磁选尾矿浆料输送到浓缩机中进行浓缩处理，经浓缩后得到质量浓度为42％～45％的浓缩尾矿，并通过砂泵将浓缩尾矿输送到尾矿充填站进行井下充填，经浓缩机溢流出来的清水则储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水；
S3、用砂泵将S1步骤中的高铁精矿输送到浓缩机进行浓缩处理，经浓缩后得到质量浓度为42％～45％的浓缩高铁精矿，并将经浓缩机溢流出来的清水储存在选矿区的蓄水池中作为生产用水，浓缩得到的浓缩高铁精矿则通过砂泵输送到浮选柱中进行脱硫处理，处理时，往浮选柱中添加质量浓度为100～120g/t的黄药作为捕收剂，在循环泵压力为0.04～0.06MPa，泡沫冲水量为180～220mL/min，给矿速度为150～180r/min的条件下富集磁铁矿，分别得到含硫量高的泡沫产品和含硫量低的矿浆产品；
S3步骤中所述的含硫量高的泡沫产品的含硫量大于30％；
S3步骤中所述的浓缩机的给浆速度为110～130t/h，浓缩时加入质量浓度为15～18g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂；
S4、用砂泵将S3步骤中的含硫量高的泡沫产品输送到浓缩机中，并按照S2步骤中的方法进行处理；
S5、用砂泵将S3步骤中的含硫量低的矿浆产品输送到压滤机进行脱水处理，控制压滤机的工作条件使压滤得到的滤饼的含水量小于14％，然后将滤饼存储在选矿区的堆场中，压滤出来的滤液清水则通过泵输送到选矿区的蓄水池中作为生产用水。
2.根据权利要求1所述的一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，其特征在于：S1步骤中所述的选矿尾矿在调浆前需先通过球磨机进行磨碎处理，并且确保磨碎后细度为--74μm粒级的含量在70％～80％之间。
3.根据权利要求1所述的一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，其特征在于：S2步骤中所述的浓缩机的给浆速度为80～90t/h，浓缩时加入质量浓度为20～25g/t的聚丙烯酰胺作为絮凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，其特征在于：S5步骤中所述的压滤机的进料压力为0.7MPa～0.8MPa，挤料压力为1.5MPa～1.8MPa，吹风压力为0.5MPa～0.7MPa。
5.根据权利要求1所述的一种有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法，其特征在于：S3步骤中所述的含硫量低的矿浆产品的含硫量小于1.5％。
6.根据权利要求1-5中任一项的有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法在制备复合水泥辅助原料中的应用，其特征在于：从S5步骤中得到的滤饼中取样，对其中的铁品位进行化验分析，并根据化验分析的结果对滤饼进行合理混合，使其成含铁量大于35％，含硫量低于1.5％的复合水泥辅助原料。
7.根据权利要求6所述的有色金属地下矿山尾矿提铁降硫的方法在制备复合水泥辅助原料中的应用，其特征在于：所述滤饼的铁品位为32％～38％。
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