CN112844814B - 一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，它属于尾矿二次资源综合利用技术领域，包括以下步骤：分级、磨矿；弱磁选铁；中磁选铁；强磁除杂；水力分级；电磁浆料除杂；浓缩、脱水；沉淀、澄清；本发明依据矿物间的粒度、解离度、比磁化率等之间的差异，筛分磨矿后可用筒式磁选机弱磁选出磁铁精矿，板式磁选机中磁选出氧化铁精矿，经立环高梯度和电磁浆料磁选机强磁除杂流程可选出陶瓷级的长石精矿，强磁选尾矿可作建材或水泥原料。本发明可以使锯泥尾料二次资源得到百分之百地综合回收利用，实现尾矿和尾水的零排放，能取得较高的经济效益和社会环保意义及资源利用价值。

Description

一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用 方法

技术领域

本发明涉及尾矿二次资源综合利用技术领域，具体涉及一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法。

背景技术

花岗岩是一种以长石、石英、云母为主要成分的深成酸性火成岩，所含的钾、钠、硅、铝等元素的比例与钾钠长石矿相近。花岗岩中主要矿物有石英、钾长石、斜长石等，次要矿物为黑云母、角闪石、辉石等，副矿物常见有磁铁矿、氧化铁、榍石、锆石、磷灰石、电气石、萤石等，其中石英、钾长石、斜长石是非磁性有价矿物，黑云母、角闪石、辉石等硅酸铁矿物具有弱磁性，氧化铁和电气石具中等磁性，磁铁矿具强磁性。

锯泥是花岗岩在切割、打磨、加工板材过程中产生的石粒、石粉与水的混合物，锯泥石粉粒度较细，质地紧密，吸水性较差，干燥后遇风易漫天飞扬，雨天时则随雨水到处漫流，造成严重的环境污染。锯泥粒度一般在0.020～1mm,有少量1～4mm粗粒砂质,矿物间单体解离度占70-80%。

目前国内有规模的花岗岩加工板材产业基地二十余处，其中山东、福建、广东、四川等地的石材加工集群规模较大。这些石材加工企业每年产生几千万吨锯泥尾料，其堆放占用了大量宝贵的土地资源，既造成了扬尘空气污染和水系统污染，又对农作物和植物生长影响较大，使生态环境及板材产业健康发展产生制约作用，同时浪费了固废尾料中的有价矿物资源。

目前大部分板材生产厂家对锯泥尾料的处理方式有以下几种：一是挖坑深埋或堆存；二是加工制做加气砖等建筑材料；三是通过筛分和磁选方式选出合格的陶瓷级长石精矿。上述处理方式均存在着利用价值较低和二次资源未得到综合利用的问题。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，可以有效的回收利用锯泥尾料中的磁性铁、氧化铁、长石、石英、磁尾等有价矿物资源，使锯泥尾料百分百的综合回收利用，实现尾矿和尾水的零排放，适合于大规模生产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，包括以下步骤：

S1：分级、磨矿：将锯泥尾料进行筛分，获得筛上的粗粒物料和筛下的细粒物料；将所述粗粒物料进行磨矿作业，获得磨矿后物料；将所述磨矿后物料与所述细粒物料合并，获得合并物料；

S2：弱磁选铁：将所述合并物料调配成矿浆，在第一磁场强度下进行磁选作业，获得磁铁精矿和第一尾矿，将所述磁铁精矿排入铁矿沉降池；

S3：中磁选铁：将所述第一尾矿在第二磁场强度下进行磁选作业，获得氧化铁精矿和第二尾矿，将所述氧化铁精矿排入所述铁矿沉降池；

S4：强磁除杂：将所述第二尾矿在第三磁场强度下进行磁选作业，获得磁性物和非磁性物，将所述磁性物排入尾矿沉降池；

S5：水力分级：将所述非磁性物进行水力分级作业，获得沉砂长石精矿和溢流细泥；

S6：电磁浆料除杂：将所述溢流细泥在第四磁场强度下进行磁选作业，获得第二磁性物和细粒长石精矿，将所述第二磁性物排入所述尾矿沉降池；

S7：浓缩、脱水：将所述铁矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得铁精矿；将所述沉砂长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得中粒长石精矿；将所述细粒长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得细粉长石精矿；将所述尾矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得建材或水泥原材料；

S8：沉淀、澄清：将步骤S7中脱水作业产生的作业水沉淀、澄清，可循环利用。

作为一种优选的技术方案，在步骤S1中，锯泥尾料使用振动筛进行筛分作业，所述振动筛设为15-45目；所述粗粒物料使用球磨机进行磨矿作业。

作为一种优选的技术方案，在步骤S2中，所述矿浆的矿浆浓度为20-40%，所述第一磁场强度设为0.15-0.45特斯拉，使用筒式磁选机进行磁选作业。

作为一种优选的技术方案，在步骤S3中，所述第二磁场强度设为0.5-0.9特斯拉，使用板式磁选机进行磁选作业。

作为一种优选的技术方案，在步骤S4中，所述第三磁场强度设为1-1.5特斯拉，使用立环高梯度磁选机进行磁选作业，所述立环高梯度磁选机的磁介质设为高导磁不锈钢棒。

作为一种优选的技术方案，在步骤S4中，立环高梯度磁选机包括第一立环高梯度磁选机和第二立环高梯度磁选机，所述第一立环高梯度磁选机的磁场强度设为1-1.25特斯拉，所述第二立环高梯度磁选机的磁场强度设为1.25-1.5特斯拉；所述第二尾矿依次进入所述第一立环高梯度磁选机和所述第二立环高梯度磁选机内进行磁选作业。

作为一种优选的技术方案，在步骤S5中，使用水力旋流器进行水力分级作业，所述水力旋流器的溢流粒度设为250-350目。

作为一种优选的技术方案，在步骤S6中，所述第四磁场强度设为1.55-1.65特斯拉，使用高梯度电磁浆料机进行磁选作业，所述高梯度电磁浆料机的磁介质为高导磁不锈钢毛。

作为一种优选的技术方案，在步骤S7中，所述铁矿沉降池内和所述尾矿沉降池内的物料均使用板框压滤机进行固液分离和脱水作业；所述沉砂长石精矿和所述细粒长石精矿均依次通过深锥浓密机和带式真空过滤机进行固液分离和脱水作业；所述铁精矿的TFe品位不低于57.50%，所述中粒长石精矿的白度不低于65.29%；所述细粉长石精矿的白度不低于48.72%。

本发明的有益效果表现在：

1、本发明通过分级、磨矿作业，可以使锯泥尾料中颗粒较粗的砂石达到合格的入选粒度，提高了长石精矿产率，较常规的将筛上的粗粒物料做建筑砂处理方法相比，有效的增加了经济效益。

2、本发明通过弱磁选铁作业，可以将锯泥尾料中的磁铁矿及切割、打磨过程中磨损的机械铁等选出，获得全铁TFe品位62.35%的磁铁精矿，提高了产品附加值。

3、本发明通过中磁选铁作业，可以将锯泥尾料中所含的氧化铁选出，获得全铁TFe品位54.16%的氧化铁精矿，提高了产品附加值。

4、本发明通过强磁除杂作业，可以有效的去除锯泥尾料中所含弱磁性的硅酸铁、氧化铁、氧化钛等杂质，从而提高了长石精矿的品质和价值。

5、本发明通过水力分级作业，可以将锯泥尾料中的中颗粒的沉砂长石精矿与细颗粒的溢流细泥有效分离,并有利于下一阶段的溢流细泥的除杂作业的顺利进行。

6、本发明通过电磁浆料除杂作业，可以将溢流细泥中所含的极弱磁性的硅酸铁和氧化铁等杂质深度地去除，从而提高了分选效率和精矿的品质。

7、本发明通过浓缩、脱水作业，可以产出铁精矿、中粒长石精矿及细粉长石精矿三种精矿，尾矿沉降池内的物料脱水后形成总尾矿可以作为建材或水泥原料。

8、本发明通过沉淀、澄清作业，澄清后的水可返回各段作业工序循环使用，作业水中的沉淀物压滤后可以作为建材或水泥原料，使锯泥尾料二次资源得到百分之百地综合回收利用，实现尾矿和尾水的零排放。

9、本发明依据矿物间的粒度、解离度、比磁化率等之间的差异，筛分磨矿后可用筒式磁选机弱磁选出磁铁精矿，板式磁选机中磁选出氧化铁精矿，经立环高梯度和电磁浆料磁选机强磁除杂流程可选出陶瓷级的长石精矿，强磁选尾矿可作建材或水泥原料。本发明可以使锯泥尾料二次资源得到百分之百地综合回收利用，实现尾矿和尾水的零排放，能取得较高的经济效益和社会环保意义及资源利用价值。

附图说明

图1本发明一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法的一种实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参照图1，为本发明一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法的一种实施例，包括以下步骤：

S1：分级、磨矿：将锯泥尾料进行筛分，获得筛上的粗粒物料和筛下的细粒物料；将粗粒物料进行磨矿作业，获得磨矿后物料，磨矿后物料的颗粒大小与细粒物料的颗粒大小一致；将磨矿后物料与细粒物料合并，获得合并物料；

S2：弱磁选铁：将合并物料调配成矿浆，在第一磁场强度下进行磁选作业，磁选出磁铁精矿并残留第一尾矿，将磁铁精矿排入铁矿沉降池；

S3：中磁选铁：将第一尾矿在第二磁场强度下进行磁选作业，磁选出氧化铁精矿并残留第二尾矿，将氧化铁精矿排入铁矿沉降池；

S4：强磁除杂：将第二尾矿在第三磁场强度下进行磁选作业，磁选出磁性物并残留非磁性物，将磁性物排入尾矿沉降池；

S5：水力分级：将非磁性物进行水力分级作业，获得沉砂长石精矿和溢流细泥；

S6：电磁浆料除杂：将溢流细泥在第四磁场强度下进行磁选作业，磁选出第二磁性物并残留细粒长石精矿，将第二磁性物排入尾矿沉降池；

S7：浓缩、脱水：将铁矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得铁精矿；将沉砂长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得中粒长石精矿；将细粒长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得细粉长石精矿；将尾矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得建材或水泥原材料；

S8：沉淀、澄清：将步骤S7中脱水作业产生的作业水沉淀、澄清，可循环利用。

在本实施例中，锯泥尾料使用振动筛进行筛分作业，振动筛设为15-45目；粗粒物料使用球磨机进行磨矿作业。

在本实施例中，矿浆的矿浆浓度为20-40%，第一磁场强度设为0.15-0.45特斯拉，使用筒式磁选机进行磁选作业，可以磁选出高磁性的磁铁精矿。

在本实施例中，第二磁场强度设为0.5-0.9特斯拉，使用板式磁选机进行磁选作业，可以磁选出中等磁性的氧化铁精矿。

在本实施例中，第三磁场强度设为1-1.5特斯拉，使用立环高梯度磁选机进行磁选作业，可以磁选出弱磁性的硅酸铁、氧化铁、氧化钛等磁性物，立环高梯度磁选机的磁介质设为φ2mm高导磁不锈钢棒。

在本实施例中，在步骤S4中，立环高梯度磁选机包括第一立环高梯度磁选机和第二立环高梯度磁选机，第一立环高梯度磁选机的磁场强度设为1-1.25特斯拉，第二立环高梯度磁选机的磁场强度设为1.25-1.5特斯拉；第二尾矿依次进入第一立环高梯度磁选机和第二立环高梯度磁选机内进行磁选作业。

在本实施例中，使用水力旋流器进行水力分级作业，水力旋流器的溢流粒度设为250-350目，沉砂长石精矿即为中粒长石精矿。

在本实施例中，在步骤S6中，第四磁场强度设为1.55-1.65特斯拉，使用高梯度电磁浆料机进行磁选作业，可以磁选出极弱磁性的硅酸铁和氧化铁等第二磁性物，高梯度电磁浆料机的磁介质为高导磁不锈钢毛。

在本实施例中，在步骤S7中，铁矿沉降池内和尾矿沉降池内的物料均使用板框压滤机进行固液分离和脱水作业；沉砂长石精矿和细粒长石精矿均依次通过深锥浓密机和带式真空过滤机进行固液分离和脱水作业；铁精矿的TFe品位不低于57.50%，中粒长石精矿的白度不低于65.29%；细粉长石精矿的白度不低于48.72%。

以烟台某地区一花岗岩型石板材厂为例对本发明的具体实施方式进行进一步的说明：

该花岗岩型石板材厂年加工生产各种类型的板材近千万吨，经济效益十分可观，带动了周边同行业发展，形成一个石材加工产品链集群基地。创造价值的同时，每年切割、打磨板材所产生的锯泥尾料近百万吨，占据了大量宝贵的土地资源，又对大气和水系造成严重的环境污染，制约了企业生产健康地发展，对这些锯泥固废尾料的综合处理工作势在必行。

通过对该锯泥尾料进行取样分析检测，样品呈浅灰白色，粒度呈不均匀分布，一般粒径0.038～0.54mm,有少量2～4mm大颗粒砂石和部分-0.010mm的微细泥。主要矿物有长石、石英等，次要矿物有角闪石、辉石、白云石、黑云母、磁铁矿、褐铁矿、白云母、机械铁等。其中有价矿物为长石、石英、磁铁矿、机械铁、褐铁矿等，有害杂质为角闪石、辉石、白云母、白云石、黑云母等矿物。主元素含量分别为：SiO273.76%、Al2O312.84%、K2O3.56%、Na2O3.85%，有害杂质Fe2O3含量1.26%，通过元素分析可确定，锯泥尾料中的成分与原生钾钠长石矿的成分相近，除杂后可用作陶瓷原材料。

锯泥尾料试样经0.54mm30目筛分出的粗粒物料磨至-0.54mm，形成合并物料；合并物料经过磁场强度为0.3特斯拉的筒式磁选机，将磁铁矿和机械铁选出形成磁铁精矿，并残留第一尾矿；第一尾矿经过磁场强度为0.7特斯拉的板式磁选机，选出氧化铁精矿，并残留第二尾矿；第二尾矿依次经过磁场强度分别为1.1和1.4特斯拉的立环高梯度磁选机，进行两次除杂作业，选出磁性物，并残留非磁性物；非磁性物再经水力旋流器分级，沉砂为+0.05mm的中粒级陶瓷用一级品长石精矿,溢流为-0.05mm的细泥；细泥再经磁场强度为1.6特斯拉的电磁浆料高梯度磁选机深度除杂,得到细粒陶瓷用二级品长石精粉，并残留第二磁性物；磁性物和第二磁性物合并为总尾矿。

锯泥尾料经本发明的工艺流程后，如表1所示，磁选出TFe品位62.35%的磁铁精矿和TFe品位54.16%的氧化铁精矿，磁铁精矿和氧化铁精矿混合的铁精矿产率0.60%、TFe品位58.33%；强磁除杂和水力分级分选出产率为38.56%、Fe2O3含量0.10%、白度为64.29%的中粒陶瓷用一级品长石精矿；溢流细泥经电磁浆料除杂，得到产率为42.21%、Fe2O3含量0.28%、白度为48.72%的细粒陶瓷用二级品长石精粉；总尾矿产率为18.63%，可以用作加气砖建材或水泥原料。中粒长石精矿和细粒长石精矿总产率为80.77%，铁精矿总产率为0.60%，强磁选除杂总尾矿产率为18.63%，实现二次资源综合利用和尾矿零排放的目标。

表1.锯泥尾料综合利用选矿指标

现场实际生产时跟踪检测，各设备运转正常，精矿产率和白度与试验指标接近，目前选厂年处理锯泥量近九十万吨，产出铁精矿约五万吨，年产值约2000万元；年产出总长石精矿约七十万吨，年产值约6000万元；总磁尾年产量约二十万吨，年产值约200万元；三种产品年总销售额约8000余万元，锯泥原料无成本，减去人工、电费、运输、折旧等费用年实现利税近4000万元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分级、磨矿：将锯泥尾料使用振动筛进行筛分，所述振动筛设为15-45目，获得筛上的粗粒物料和筛下的细粒物料；将所述粗粒物料进行磨矿作业，获得磨矿后物料；将所述磨矿后物料与所述细粒物料合并，获得合并物料；

S2：弱磁选铁：将所述合并物料调配成矿浆，所述矿浆的矿浆浓度为20-40%；在第一磁场强度下进行磁选作业，获得磁铁精矿和第一尾矿，将所述磁铁精矿排入铁矿沉降池，所述第一磁场强度设为0.15-0.45特斯拉；

S3：中磁选铁：将所述第一尾矿在第二磁场强度下进行磁选作业，获得氧化铁精矿和第二尾矿，将所述氧化铁精矿排入所述铁矿沉降池，所述第二磁场强度设为0.5-0.9特斯拉；

S4：强磁除杂：将所述第二尾矿在第三磁场强度下进行磁选作业，获得磁性物和非磁性物，将所述磁性物排入尾矿沉降池，所述第三磁场强度设为1-1.5特斯拉；

S5：水力分级：将所述非磁性物进行水力分级作业，获得沉砂长石精矿和溢流细泥；

S6：电磁浆料除杂：将所述溢流细泥在第四磁场强度下进行磁选作业，获得第二磁性物和细粒长石精矿，将所述第二磁性物排入所述尾矿沉降池；

S7：浓缩、脱水：将所述铁矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得铁精矿，所述铁精矿的TFe品位不低于57.50%；将所述沉砂长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得中粒长石精矿；将所述细粒长石精矿进行固液分离和脱水作业，获得细粉长石精矿；将所述尾矿沉降池内的物料进行固液分离和脱水作业，获得建材或水泥原材料；

S8：沉淀、澄清：将步骤S7中脱水作业产生的作业水沉淀、澄清，可循环利用。

2.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S1中，所述粗粒物料使用球磨机进行磨矿作业。

3.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S2中，使用筒式磁选机进行磁选作业。

4.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S3中，使用板式磁选机进行磁选作业。

5.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S4中，使用立环高梯度磁选机进行磁选作业，所述立环高梯度磁选机的磁介质设为高导磁不锈钢棒。

6.根据权利要求5所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S4中，立环高梯度磁选机包括第一立环高梯度磁选机和第二立环高梯度磁选机，所述第一立环高梯度磁选机的磁场强度设为1-1.25特斯拉，所述第二立环高梯度磁选机的磁场强度设为1.25-1.5特斯拉；所述第二尾矿依次进入所述第一立环高梯度磁选机和所述第二立环高梯度磁选机内进行磁选作业。

7.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S5中，使用水力旋流器进行水力分级作业，所述水力旋流器的溢流粒度设为250-350目。

8.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S6中，所述第四磁场强度设为1.55-1.65特斯拉，使用高梯度电磁浆料机进行磁选作业，所述高梯度电磁浆料机的磁介质为高导磁不锈钢毛。

9.根据权利要求1所述的一种含铁、长石、石英的花岗岩型石板材锯泥尾料的综合利用方法，其特征在于，在步骤S7中，所述铁矿沉降池内和所述尾矿沉降池内的物料均使用板框压滤机进行固液分离和脱水作业；所述沉砂长石精矿和所述细粒长石精矿均依次通过深锥浓密机和带式真空过滤机进行固液分离和脱水作业；所述中粒长石精矿的白度不低于65.29%；所述细粉长石精矿的白度不低于48.72%。

Images