CN111420809A - 一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法 - Google Patents

一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铸造废弃物的回收利用领域，并具体公开了一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法，包括如下步骤：S1将铸造除尘灰粉、水、浮选药剂放入处理池中混合得到混合物，并对该混合物进行预处理；S2将预处理后的混合物进行一级浮选得到初级煤粉和初级尾矿；S3将初级尾矿进行过滤得到一次滤液和一次滤渣，对该一次滤液和初级煤粉进行二级浮选得到次级煤粉和精选尾矿；S4将次级煤粉进行过滤得到二次滤液和二次滤渣，该二次滤渣即为精选煤粉，从而得到精选尾矿和精选煤粉，完成铸造除尘灰粉的浮选分离。本发明实现了铸造除尘灰粉的资源再利用，整个工艺流程简单，操作过程易于控制，且经济效益好，避免了环境污染和资源浪费。

Description

一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法
技术领域
本发明属于铸造废弃物的回收利用领域，更具体地，涉及一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法。
背景技术
铸造除尘灰粉是铸造废旧砂再生回用过程中产生的废弃物。每再生回用100吨旧砂，大概有5-10吨铸造除尘灰粉产生，如中国2018年铸件总产量约4900万吨，产生了约3000多万吨的旧砂，这些铸造废旧砂的再生回用会产生大量的铸造除尘灰粉。当前对铸造除尘灰粉的处理报道较少，大多都是直接露天堆放或填埋处理，这会严重污染环境并占用土地资源。
经过宏微观分析发现一些铸造除尘灰粉中含量较多的煤粉和铝硅酸盐类物质，铸造除尘灰粉灼烧减量超过30％，以及少量的金属氧化物。如果将铸造除尘灰粉中煤粉和铝硅酸盐类物质分离，煤粉回收后可重新用于铸件生产中或用于石墨涂料中，而铝硅酸盐类物质可作为耐热材料或建筑材料的原材料，这不仅保护了环境，还能产生较大的经济效益。
CN109265102A公开了一种铸造除尘灰无害化处理方法。该方法包括先去掉除尘灰中的金属粉末，然后将净化后的除尘灰与铸造废砂进行混合焙烧；焙烧完成后，再生砂的机械再生阶段收集除尘灰；向再次收集的除尘灰中加入硅酸盐水泥、减水剂、可分散胶粉、木质纤维和清水，搅拌均匀形成灰料进行造粒。这种方法是通过焙烧的方法除去铸造除尘灰中的煤粉，获得铝硅酸盐类物质作为耐火原材料进行造粒，但铸造除尘灰中煤粉表面被铝硅酸盐类物质，很难得到充分的焙烧，而且这种方法浪费了煤粉。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其目的在于，通过先进行预处理，然后进行两次浮选和过滤处理，完成对煤粉和铝硅酸盐类物质的分离，实现铸造除尘灰粉的资源再利用，整个工艺流程简单，操作过程易于控制，且经济效益好，避免了环境污染和资源浪费。
为实现上述目的，本发明提出了一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法，包括如下步骤：
S1将铸造除尘灰粉、水、浮选药剂放入处理池中混合得到混合物，并对该混合物进行预处理；
S2将预处理后的混合物进行一级浮选得到初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级尾矿进行过滤得到一次滤液和一次滤渣，对该一次滤液和初级煤粉进行二级浮选得到次级煤粉和精选尾矿；
S4将次级煤粉进行过滤得到二次滤液和二次滤渣，该二次滤渣即为精选煤粉，从而得到精选尾矿和精选煤粉，完成铸造除尘灰粉的浮选分离。
作为进一步优选的，将所述一次滤渣放回处理池中再次进行一级浮选以实现其循环利用。
作为进一步优选的，将所述二次滤液再次进行二级浮选以实现其循环利用。
作为进一步优选的，所述S1中的预处理方法为机械擦洗、超声处理中的一种或组合。
作为进一步优选的，所述S1中，所述铸造除尘灰粉和水的质量比为1:1～1:3。
作为进一步优选的，所述浮选药剂包括捕收剂和起泡剂，该捕收剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为300g/t～1000g/t，该起泡剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为100g/t～300g/t。
作为进一步优选的，所述预处理后的混合物中铸造除尘灰粉浮选浓度为100g/L～160g/L。
作为进一步优选的，所述初级尾矿和次级煤粉过滤时采用的滤网目数为150目～400目。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本发明通过先进行预处理，然后进行两次浮选和过滤处理以获得高质量的精选煤粉和精选尾矿，精选煤粉可进行回用，精选尾矿主要为铝硅酸盐类物质，其可直接作为耐火材料，从而完成对煤粉和铝硅酸盐类物质的分离，实现铸造除尘灰粉的资源再利用，整个工艺流程简单，操作过程易于控制，适合工业化生产，且经济效益好，避免了环境污染和资源浪费。
2.本发明针对铸造除尘灰粉中大部分煤粉被铝硅酸盐类物质包裹而影响浮选分离效果，采用先对高浓度的铸造除尘灰粉进行预处理的方法，使煤粉表面的物质破碎和剥离，然后调整铸造除尘灰粉的浓度进行浮选分离，有利于充分分离铸造除尘灰粉中的煤粉和铝硅酸盐类物质。
3.本发明将浮选药剂先与铸造除尘灰粉和清水混合后再预处理，有利于浮选药剂与铸造除尘灰粉均匀混合，充分发挥浮选药剂的作用，减少浮选药剂的使用量，降低铸造除尘灰粉的浮选分离成本。
附图说明
图1是本发明实施例铸造除尘灰粉的浮选分离工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供的一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1将铸造除尘灰粉、水、浮选药剂放入处理池中混合得到混合物，并对该混合物进行预处理；具体的，预处理方法为机械擦洗、超声处理中的一种或组合；
S2调整预处理后的混合物中铸造除尘灰粉浓度为100g/L～160g/L，对其进行一级浮选得到初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级尾矿进行过滤得到一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣放回处理池中再次进行一级浮选以实现其循环利用，对一次滤液和初级煤粉进行二级浮选得到次级煤粉和精选尾矿；
S4将次级煤粉进行过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液再次进行二级浮选以实现其循环利用，二次滤渣即为精选煤粉，从而得到精选尾矿和精选煤粉，完成铸造除尘灰粉的浮选分离，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料。
进一步的，所述S1中，所述铸造除尘灰粉和水的质量比为1:1～1:3；所述浮选药剂包括捕收剂和起泡剂，该捕收剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为300g/t～1000g/t，该起泡剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为100g/t～300g/t。
进一步的，所述初级尾矿和次级煤粉过滤时均采用滤网，滤网的目数为150目～400目。
以下为具体实施例：
实施例1
S1按质量比为1:3将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂300g，起泡剂100g，然后进行机械强力擦洗20min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为100g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行150目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行300目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为80.12％，精选尾矿的灼烧减量低于15.58％。
实施例2
S1按质量比为1:2将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂600g，起泡剂200g，然后进行机械强力擦洗20min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为150g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行200目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行350目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为82.34％，精选尾矿的灼烧减量低于14.42％。
实施例3
S1按质量比为1:2将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂1000g，起泡剂300g，然后进行机械强力擦洗20min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为100g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行200目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行300目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为85.75％，精选尾矿的灼烧减量低于10.47％。
实施例4
S1按质量比为1:1将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂600g，起泡剂200g，然后进行超声处理30min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为120g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行200目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行400目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为83.57％，精选尾矿的灼烧减量低于13.72％。
实施例5
S1按质量比为1:1将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂1000g，起泡剂300g，然后进行超声处理30min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为160g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行200目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行350目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为84.58％，精选尾矿的灼烧减量低于12.79％。
实施例6
S1按质量比为1:2将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂600g，起泡剂200g，然后进行超声处理30min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为120g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行150目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行300目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为83.32％，精选尾矿的灼烧减量低于13.15％。
实施例7
S1按质量比为1:2将铸造除尘灰粉和清水加入处理池中，并加入浮选药剂，其中每吨铸造除尘灰粉加入捕收剂1000g，起泡剂300g，然后进行机械强力擦洗并伴随超声处理30min；
S2将机械强力擦洗后的铸造除尘灰粉调整浓度为100g/L，进行一级浮选获得初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级煤粉进行二级浮选获得次级煤粉和精选尾矿，同时将初级尾矿进行200目滤网过滤得到一次滤液和一次滤渣，一次滤液进行二级浮选，一次滤渣回到处理池中；
S4将次级煤粉进行300目滤网过滤得到二次滤液和二次滤渣，将二次滤液进行二级浮选，滤网上留下来的二次滤渣即为精选煤粉，精选煤粉干燥处理后回用，精选尾矿直接做耐火材料，精选煤粉的灼烧减量为88.42％，精选尾矿的灼烧减量低于9.32％。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将铸造除尘灰粉、水、浮选药剂放入处理池中混合得到混合物，并对该混合物进行预处理；
S2将预处理后的混合物进行一级浮选得到初级煤粉和初级尾矿；
S3将初级尾矿进行过滤得到一次滤液和一次滤渣，对该一次滤液和初级煤粉进行二级浮选得到次级煤粉和精选尾矿；
S4将次级煤粉进行过滤得到二次滤液和二次滤渣，该二次滤渣即为精选煤粉，从而得到精选尾矿和精选煤粉，完成铸造除尘灰粉的浮选分离。
2.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，将所述一次滤渣放回处理池中再次进行一级浮选以实现其循环利用。
3.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，将所述二次滤液再次进行二级浮选以实现其循环利用。
4.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，所述S1中的预处理方法为机械擦洗、超声处理中的一种或组合。
5.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，所述S1中，所述铸造除尘灰粉和水的质量比为1:1～1:3。
6.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，所述浮选药剂包括捕收剂和起泡剂，该捕收剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为300g/t～1000g/t，该起泡剂添加量相对于铸造除尘灰粉的量为100g/t～300g/t。
7.如权利要求1所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，所述预处理后的混合物中铸造除尘灰粉浮选浓度为100g/L～160g/L。
8.如权利要求1-7任一项所述的铸造除尘灰粉的浮选分离方法，其特征在于，所述初级尾矿和次级煤粉过滤时采用的滤网目数为150目～400目。
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