CN113385291B - 从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，所述方法包括以下步骤：将高铁铝矾土熟料废料经过破碎后筛分分级为5‑10mm和2‑5mm共2个粒级；2‑5mm粒级产品进行光电色选，光电色选分两段进行，一段为粗选分离黑色矿物，二段为精选回收白色矿物；5‑10mm粒级产品进行光电色选，光电色选分三段进行，一段为粗选分离黑色矿物，二段为精选回收白色矿物，三段为扫选分离黄白杂色矿物，中矿为黄色矿物。本发明的方法对高铁铝矾土熟料废料进行光电色选回收，得到铁含量低于2％的合格耐火材料，可从高铁矿矾土熟料废料中回收30％以上的合格耐火材料原料。

Description

从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是指一种从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的智能拣选方法。

背景技术

铝矾土熟料是铝矾土生石，经回转窑，竖窑，倒焰窑等炉窑高温煅烧而成的固体块状料。铝矾土熟料可制造的各种高铝砖，是冶金工业和其它工业广泛使用的耐火或防腐材料，特别在电炉炉顶，高炉和热风炉上使用，耐火效果十分显著，性能均优于普通粘土耐火砖。

目前，随着耐火产业的发展，我国优质的铝矾土产量越来越少，而影响铝矾土原料在耐火材料行业的应用主要有两方面：一是氧化铝含量；二是铁、钛等杂质元素的含量影响。我国山西、贵州、广西等铝矾土大省的铝矾土常常伴生有硫铁矿、赤铁矿，部分矿山的铁含量甚至在10％以上，严重影响了铝矾土在耐火材料行业的应用。

铝矾土通过煅烧的主要目的是去除结晶水，提高氧化铝含量。熟料因含铁或其他钾、钠元素的不同为灰白浅黄及深灰色铝矾土熟料。当铁含量越高，烧制出的熟料颜色越深。目前，铝矾土熟料中高铁熟料通过人工拣选抛除颜色较深的高铁废料，而抛除的废料通常用于水泥等行业，其附加值较低。

发明内容

本发明提出一种从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，采用破碎-分级-光电色选的工艺，可在铝矾土烧制熟料产生的高铁废料中回收30％以上的合格铝矾土熟料产品，产品中TFe品位降低到2％以下，可作为合格耐火材料原料。

本发明的技术方案是这样实现的：从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎至所需粒度矿物；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料。

进一步地，步骤(1)中，将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品。

进一步地，步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；

2)5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物。

进一步地，步骤1)和2)中，一段色选采用光电色选机分离黑色矿物，光电色选机气流打色为黑色，感光度为70-80，打点数为20-30％。

进一步地，步骤1)和2)中，二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为25-50，打点数为25-35％。

进一步地，步骤2)中，三段色选分离二段杂色矿物时，光电色选机气流打色为白色，感光度为50-80，打点数为15-20％。

本发明的有益效果：

本发明涉及的高铁铝矾土熟料废料的全铁含量在3％以上，其铁杂质高于耐火材料行业对铝矾土熟料含铁量低于2％的要求，采用本发明的方法可从高铁铝矾土熟料废料回收30％以上的合格耐火材料原料，有利于固废资源的减量化，同时也极大的提高企业的经济效益。

智能光电色选机是根据物料光学特性的差异，采用光电探测技术实现不同颜色的物料分离的设备，具有可靠性高、分选精度高，处理量大的优点。二铝矾土熟料在煅烧后，不同铁含量的熟料呈现较为明显的颜色差异，与智能光电拣选机有较好的锲合度。

本发明的方法工艺流程较为简单，煅烧的铝矾土熟料，产品因为铁杂质含量不同而呈现较为明显的颜色差异，采用基于光电探测技术的智能光电色选机，对高铁铝矾土熟料废料进行拣选回收铁杂质较低的产品，该产品为合格耐火材料原料，且回收率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明2-5mm粒级产品的工艺流程图；

图2为本发明5-10mm粒级产品的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料；

步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)如图1所示，2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；

2)如图2所示，5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物。

步骤1)和2)中，一段色选采用光电色选机分离黑色矿物，光电色选机气流打色为黑色，感光度为70-80，打点数为20-30％。

步骤1)和2)中，二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为25-50，打点数为25-35％。

步骤2)中，三段色选分离二段杂色矿物时，智能光电色选机气流打色为白色，感光度为50-80，打点数为15-20％。

光电色选采用智能光电色选机，2-5mm粒级产品或5-10mm粒级产品进入智能光电色选机后，智能光电分选机通过高速扫描仪捕捉矿物颗粒的颜色，通过气流将运动中的颗粒进行分开，得到颜色不同的矿物产品。

实施例一

从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料；

步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；一段色选的光电色选机气流打色为黑色，感光度为75，打点数为25％。二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为25，打点数为35％；

2)5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；一段色选采用的光电色选机气流打色为黑色，感光度为70，打点数为30％；二段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为40，打点数为30％；三段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为60，打点数为15％；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物。

实施例二

从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料；

步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；一段色选的光电色选机气流打色为黑色，感光度为70，打点数为30％。二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为35，打点数为30％；

2)5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；一段色选采用的光电色选机气流打色为黑色，感光度为75，打点数为25％；二段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为50，打点数为35％；三段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为80，打点数为20％；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物。

实施例三

从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料；

步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；一段色选的光电色选机气流打色为黑色，感光度为80，打点数为20％。二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为50，打点数为25％；

2)5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；一段色选采用的光电色选机气流打色为黑色，感光度为80，打点数为20％；二段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为25，打点数为25％；三段色选采用的光电色选机气流打色为白色，感光度为50，打点数为18％；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物。

本实施例的高铁铝矾土熟料废料为山西阳泉某铝矾土熟料厂经人工手选挑选出来的熟料废料，其颜色成黑、褐、黄、白相间，其主要化学成分分析结果如表1所示。

表1高铁铝矾土熟料废料主要化学组成(％)

成分	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	SiO<sub>2</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>
					含量/％	56.51	31.30	5.19	2.95

将高铁铝矾土熟料废料通过一段破碎，破碎后的不同粒级产品的化学成分见表2。

表2破碎后不同粒级的主要化学组成(％)

粒级大于10mm返回上一级破碎。

如图2所示，5-10mm粒级产品进入智能光电色选机；分选分三段进行，一段色选为粗选分离黑色矿物，二段色选为精选回收白色矿物；三段色选为扫选分离黄白杂色矿物(二段杂色矿物)，中矿为黄色矿物，回收三段杂色矿物，各产品的分析结果见表3。

表2 5-10mm粒级光电色选结果(％)

试验得到的三段杂色矿物和白色矿物中Fe₂O₃含量均在2％以下，达到耐火材料的相关指标要求，合格耐火材料总体产率为26.73％。

如图1所示，2-5mm粒级产品进入光电智能分选，分选分两段进行，一段色选为粗选分离黑色矿物，二段色选为精选回收白色矿物，中矿为黄色矿物；各产品结果如表4。

表4 2-5mm粒级光电色选结果(％)

试验得到的白色矿物中Fe₂O₃含量均在2％以下，达到耐火材料的相关指标要求，合格耐火材料总体产率为6.12％。

综上试验，高铁铝矾土熟料废料破碎的5-10mm粒级、2-5mm粒级产品通过智能光电分选得到合格耐火材料总产率为32.85％。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.从高铁铝矾土熟料废料中回收合格耐火材料原料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高铁铝矾土熟料废料破碎至所需粒度矿物；

(2)将步骤(1)破碎后的矿物采用光电色选除去重色矿物后，得到浅色矿物，浅色矿物中全铁含量在2％以下，可作为合格耐火材料；

步骤(1)中，将高铁铝矾土熟料废料破碎后筛分分级，得到5-10mm粒级产品和2-5mm粒级产品；

步骤(2)中，光电色选的具体方法如下：

1)2-5mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和黄色矿物；

2)5-10mm粒级产品进入一段色选，得到黑色矿物和一段杂色矿物，一段杂色矿物进入二段色选，得到白色矿物和二段杂色矿物，二段杂色矿物进入三段色选，得到三段杂色矿物和黄色矿物；

3)步骤1)和2)中的白色矿物和三段杂色矿物为浅色矿物；步骤1)和2)中的黑色矿物和黄色矿物为重色矿物；

步骤1)和2)中，一段色选采用光电色选机分离黑色矿物，光电色选机气流打色为黑色，感光度为70-80，打点数为20-30％；

步骤1)和2)中，二段色选采用光电色选机回收白色矿物，光电色选机气流打色为白色，感光度为25-50，打点数为25-35％；

步骤2)中，三段色选分离二段杂色矿物时，光电色选机气流打色为白色，感光度为50-80，打点数为15-20％；

高铁铝矾土熟料废料的颜色成黑、褐、黄、白相间。

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