CN112756103B - 一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，包括去粗制浆工序、预筛除铁工序、渣石制砂工序、尾砂筛洗工序、尾浆干排工序，本发明通过将两种砂料按比例进行混合，用铁尾细沙弥补破碎机制砂的级配不合理缺陷，并充分利用铁尾细沙外形圆润、坚固性高的产品特性，优化混合机制砂颗粒级配和物理性能，使混合机制砂产品达到高性能精品砂标准，通过创新尾矿砂湿式连续分选除泥脱水工艺，采用直筛脱水和水力旋流浓密等多级分选工艺，大大提升尾砂回收利用率，提高资源利用率，减少二次尾矿排放量，实现资源节约和生态保护双重效益，且简化了制砂流程，降低了循环破碎环节能耗。

Description

一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法

技术领域

本发明涉及铁尾矿砂固废资源综合利用技术领域，具体来说涉及铁尾矿砂经湿式连续分选后按比例掺入冲击破碎制砂中加工双料混合精品机制砂，优化其颗粒级配和物理性能的尾矿利用新技术。

背景技术

我国现存的铁尾砂总量高达高达近100亿吨，且每年国内选矿业还以6～8万吨产量增加。由于近年国内砂石骨料行业供需矛盾突出，一些砂石骨料严重短缺地区利用尾矿砂加工建筑用砂成为尾矿利用的主要途径，铁矿富集地区利用尾矿砂直接加工筛洗机制砂约占机制砂已占到建筑用砂产品的10％左右，且呈逐年上升态势。但由于我国铁矿资源嵌矿粒度较细，多数选矿工艺多经三道破碎和两道磨矿工艺，绝大部分选矿排出的尾矿粒度较细，除了在一段磨矿预选抛出的尾矿粒度有部分粗颗粒外，多数尾矿磨矿细度(＜0.074μm矿粒的质量分数)在50～75％之间，而机制国家标准中，将尾矿砂中＜0.074μm(200目)矿粒视作石粉，则其含量要求≤10％，加上国标II区在颗粒级配标准中要求＜0.15mm(100目)颗粒不得＞16％，故直接采用尾矿砂筛选的机制砂因其细度模数无法达标和含泥量较高，该类机制砂进入建筑市场，带来的直接影响就是严重影响混凝土质量，给建筑带来极大的质量隐患。

发明内容

为了彻底解决铁尾矿难以直接加工优质机制砂，而冲击破碎工艺加工机制砂中颗粒级配不合格两种行业难题。本发明是通过采用双工艺流程模式，将尾矿砂通过多级湿式分选工艺脱水后，将符合级配标准的细尾砂按比例掺入破碎冲击工艺生产的机制砂中，用以解决冲击破碎机制砂细颗粒不足导致的颗粒级配不合格问题，从而生产加工出符合级配标准并明显改善粒型和物理性能的高品质精品机制砂。通过本发明技术的应用和推广，可实现铁尾砂规模化、高值化利用，同步降低冲击破碎工艺生产机制砂的能耗，减少过粉碎率，提升资源利用率。

本发明提供的技术方案具体为：一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，包括以下步骤：

(1)去粗制浆工序：将已闭库的尾矿砂采用工程机械运输至尾矿仓，通过输送给料设备均布到一级圆振筛上，将＞40mm的杂物石块筛除，筛下≤40mm的尾矿进入矿浆搅拌桶中，加入生产工艺回水，进行搅拌制浆，将尾矿中泥块打散，便于下一步工艺处理；

(2)预筛除铁工序：根据机制砂粒径标准要求，将步骤(1)尾矿搅拌制浆后的尾矿砂进入一级直线筛进行第一步分级加工，筛上4.75～40mm渣石脱水后的进入尾渣仓暂存；

筛下≤4.75mm预筛矿浆通过排放槽进入顺流磁选机中进行磁力分选，分选出的磁性中矿直接排放至三级脱水筛进行脱水，脱水后的中矿粉直接排放至中矿粉仓，作为商品对外出售，中矿尾矿浆经过二级直线筛进入尾浆池，然后用渣浆泵泵送至水力旋流器作为尾砂冲洗水，实现中矿尾矿水循环利用；预选尾矿浆进入尾砂筛洗工序筛洗制砂；

(3)渣石制砂工序：当步骤(2)进入尾渣暂存仓达到一定储量时，启动对应的制砂设备，将渣石定量输送至制砂机中进行制砂加工，制砂破碎后物料进入二级圆振筛进行分级，＞4.75mm的筛上渣石通过输送设备返回制砂机继续制砂，实现制砂段的闭路循环，筛选≤4.75mm的机制砂通过输送设备进入细沙料仓与其他细沙混合暂存；

(4)尾砂筛洗工序：预选尾矿浆进入二级直线筛，对尾矿进行分级脱水，并在完成脱水后同步加入新鲜喷淋水对尾矿砂进行冲洗，使得尾矿含泥量符合机制砂国家标准；喷淋水脱水完成后，二级直线筛上脱水细砂进入细沙仓暂存；二级直线筛下尾浆用渣浆泵泵送至水力旋流器进行三级分级，溢流尾矿浆进入尾矿干排工序，沉沙物料进入二级直线筛，再次分级脱水加工；

(5)尾浆干排工序：起三级分级作用的水力旋流器溢流尾矿浆进入浓密机中进行高效浓密，浓密机溢流直接通过管道排放至回水蓄水池循环利用，浓密机沉沙泥浆进入压滤设备进行干排压滤，压滤水进入浓密机溢流回水管道收集利用。

优选地，步骤(1)中一级圆振筛筛出的＞40mm的杂物石块用输送设备输送至指定储存区储存，进行分拣和分别利用。

优选地，步骤(4)中进入细沙仓暂存的脱水细砂通过皮带自动计量系统，按工艺参数要求自动计量后并入机制砂产品输送设施，与配套制砂生产线机制砂产品同步输送至成品仓，通过物流高空给料完成两种砂的均匀混料，达到出厂标准。

优选地，步骤(5)中压滤机会产生压滤泥土，将压滤泥土存放至指定贮存场地贮存，并利用运输设备将其定期外运处置，完成尾砂筛洗制砂掺入工艺要求。

优选地，步骤(5)中压滤机将>0.075mm的尾矿通过输送设备返回二级直线筛继续分级脱水，将≤0.075的尾浆送至浓密机。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

(1)首创尾矿砂和破碎机制砂双料混合制砂工艺：

传统铁尾砂综合利用制砂，均为单一对铁尾砂进行物理加工，无法破解铁尾砂细度模数高的产品缺陷；而破碎工艺机制砂因其采用的是冲击破碎技术，产品也存在着颗粒级配不合理，中细颗粒缺失的产品缺陷，通过将两种砂料按比例进行混合，用铁尾细沙弥补破碎机制砂的级配不合理缺陷，并充分利用铁尾细沙外形圆润、坚固性高的产品特性，优化混合机制砂颗粒级配和物理性能，使混合机制砂产品达到高性能精品砂标准。

(2)创新尾矿砂湿式连续分选除泥脱水工艺：

现有的尾砂湿式分选工艺，因为了尽量满足颗粒级配要求，多采用单级分级技术，即将超细砂作为二次尾矿予以筛除，资源利用率难以提升。通过创新尾矿砂湿式连续分选除泥脱水工艺，采用直筛脱水和水力旋流浓密等多级分选工艺，大大提升尾砂回收利用率，提高资源利用率，减少二次尾矿排放量，实现资源节约和生态保护双重效益。

(3)简化制砂流程，降低循环破碎能耗：

因后期以筛洗尾矿砂掺入弥补冲击破碎机制砂颗粒级配不合理的产品缺陷，故冲击破碎机制砂加工工艺可大大简化，无需通过循环破碎来提升破碎机制砂中的中细颗粒含量，简化了制砂流程，降低了循环破碎环节能耗。

(4)精准同步计量，定比掺入模式，确保产品质量稳定：

根据破碎机制砂产能确定出合理级配需尾矿细砂掺入量，通过自动计量系统，将尾矿细砂定比掺入破碎机制砂产品中充分拌和，确保混合机制砂产品质量稳定。

附图说明

图1为本发明一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法的流程示意图。

具体实施方式

一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，包括以下步骤：

(1)去粗制浆工序：将已闭库的尾矿砂采用工程机械运输至尾矿仓，通过输送给料设备均布到一级圆振筛上，将＞40mm的杂物石块筛除，用输送设备输送至指定储存区储存，进行分拣和分别利用，筛下≤40mm的尾矿进入矿浆搅拌桶中，加入生产工艺回水，进行搅拌制浆，将尾矿中泥块打散，便于下一步工艺处理；

(2)预筛除铁工序：根据机制砂粒径标准要求，将步骤(1)尾矿搅拌制浆后的尾矿砂进入一级直线筛进行第一步分级加工，筛上4.75～40mm渣石脱水后的进入尾渣仓暂存；

筛下≤4.75mm预筛矿浆通过排放槽进入顺流磁选机中进行磁力分选，分选出的磁性中矿直接排放至三级脱水筛进行脱水，脱水后的中矿粉直接排放至中矿粉仓，作为商品对外出售，中矿尾矿浆经过二级直线筛进入尾浆池，然后用渣浆泵泵送至水力旋流器作为尾砂冲洗水，实现中矿尾矿水循环利用；预选尾矿浆进入尾砂筛洗工序筛洗制砂；

(3)渣石制砂工序：当步骤(2)进入尾渣暂存仓达到一定储量时，启动对应的制砂设备，将渣石定量输送至制砂机中进行制砂加工，制砂破碎后物料进入二级圆振筛进行分级，＞4.75mm的筛上渣石通过输送设备返回制砂机继续制砂，实现制砂段的闭路循环，筛选≤4.75mm的机制砂通过输送设备进入细沙料仓与其他细沙混合暂存；

(4)尾砂筛洗工序：预选尾矿浆进入二级直线筛，对尾矿进行分级脱水，并在完成脱水后同步加入新鲜喷淋水对尾矿砂进行冲洗，使得尾矿含泥量符合机制砂国家标准；喷淋水脱水完成后，二级直线筛上脱水细砂进入细沙仓暂存；进入细沙仓暂存的脱水细砂通过皮带自动计量系统，按工艺参数要求自动计量后并入机制砂产品输送设施，与配套制砂生产线机制砂产品同步输送至成品仓，通过物流高空给料完成两种砂的均匀混料，达到出厂标准；二级直线筛下尾浆用渣浆泵泵送至水力旋流器进行三级分级，溢流尾矿浆进入尾矿干排工序，沉沙物料进入二级直线筛，再次分级脱水加工；

(5)尾浆干排工序：起三级分级作用的水力旋流器溢流尾矿浆进入浓密机中进行高效浓密，压滤机将>0.075mm的尾矿通过输送设备返回二级直线筛继续分级脱水，将≤0.075的尾浆送至浓密机，浓密机溢流直接通过管道排放至回水蓄水池循环利用，浓密机沉沙泥浆进入压滤设备进行干排压滤，压滤水进入浓密机溢流回水管道收集利用，将压滤泥土存放至指定贮存场地贮存，并利用运输设备将其定期外运处置，完成尾砂筛洗制砂掺入工艺要求。

因铁尾砂经过球磨机研磨加工，细颗粒占比较大，其外形更接近于球形，其粒度模数为超细沙范围，单独做机制砂砂因其细度原因无法达标，同时冲击破碎制砂工艺因其破碎方式和球磨研磨破碎方式的不同，其粗颗粒和超细颗粒较多，中细颗粒不足，机制砂存在细颗粒级配不合理的产品缺陷。本发明主要利用两种砂颗粒级配范围不同的特点，将铁尾砂筛选的细砂按颗粒级配要求定量掺入机制砂中，两种砂充分混合，制备成混合级配砂，满足机制砂级配标准要求，同步优化机制砂的细度模数，使两种不达标产品通过定量混合形成全新的优质机制砂产品。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)去粗制浆工序：将已闭库的尾矿砂采用工程机械运输至尾矿仓，通过输送给料设备均布到一级圆振筛上，将＞40mm的杂物石块筛除，筛下≤40mm的尾矿进入矿浆搅拌桶中，加入生产工艺回水，进行搅拌制浆，将尾矿中泥块打散，便于下一步工艺处理；

(2)预筛除铁工序：根据机制砂粒径标准要求，将步骤(1)尾矿搅拌制浆后的尾矿砂进入一级直线筛进行第一步分级加工，筛上4.75～40mm渣石脱水后的进入尾渣仓暂存；

筛下≤4.75mm预筛矿浆通过排放槽进入顺流磁选机中进行磁力分选，分选出的磁性中矿直接排放至三级脱水筛进行脱水，脱水后的中矿粉直接排放至中矿粉仓，作为商品对外出售，中矿尾矿浆经过二级直线筛进入尾浆池，然后用渣浆泵泵送至水力旋流器作为尾砂冲洗水，实现中矿尾矿水循环利用；预选尾矿浆进入尾砂筛洗工序筛洗制砂；

(3)渣石制砂工序：当步骤(2)进入尾渣暂存仓达到一定储量时，启动对应的制砂设备，将渣石定量输送至制砂机中进行制砂加工，制砂破碎后物料进入二级圆振筛进行分级，＞4.75mm的筛上渣石通过输送设备返回制砂机继续制砂，实现制砂段的闭路循环，筛选≤4.75mm的机制砂通过输送设备进入细沙料仓与其他细沙混合暂存；

(4)尾砂筛洗工序：预选尾矿浆进入二级直线筛，对尾矿进行分级脱水，并在完成脱水后同步加入新鲜喷淋水对尾矿砂进行冲洗，使得尾矿含泥量符合机制砂国家标准；喷淋水脱水完成后，二级直线筛上脱水细砂进入细沙仓暂存；二级直线筛下尾浆用渣浆泵泵送至水力旋流器进行三级分级，溢流尾矿浆进入尾矿干排工序，沉沙物料进入二级直线筛，再次分级脱水加工；

(5)尾浆干排工序：起三级分级作用的水力旋流器溢流尾矿浆进入浓密机中进行高效浓密，浓密机溢流直接通过管道排放至回水蓄水池循环利用，浓密机沉沙泥浆进入压滤设备进行干排压滤，压滤水进入浓密机溢流回水管道收集利用。

2.根据权利要求1所述的一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，其特征在于：步骤(1)中一级圆振筛筛出的＞40mm的杂物石块用输送设备输送至指定储存区储存，进行分拣和分别利用。

3.根据权利要求1所述的一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，其特征在于：步骤(4)中进入细沙仓暂存的脱水细砂通过皮带自动计量系统，按工艺参数要求自动计量后并入机制砂产品输送设施，与配套制砂生产线机制砂产品同步输送至成品仓，通过物流高空给料完成两种砂的均匀混料，达到出厂标准。

4.根据权利要求1所述的一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，其特征在于：步骤(5)中压滤机会产生压滤泥土，将压滤泥土存放至指定贮存场地贮存，并利用运输设备将其定期外运处置，完成尾砂筛洗制砂掺入工艺要求。

5.根据权利要求1所述的一种铁尾砂和破碎机制砂双料混合加工精品砂的方法，其特征在于：步骤(5)中压滤机将>0.075mm的尾矿通过输送设备返回二级直线筛继续分级脱水，将≤0.075的尾浆送至浓密机。

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