鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的製作方法

2023-09-18 22:32:45

專利名稱：：鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種尾礦利用和處置技術，尤其是涉及一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，可廣泛用於磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的綜合利用和安全處置，特別適用於脈石礦物主要為石英的磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的整體利用和安全處置。
背景技術：
：尾礦，就是選礦廠在特定經濟技術條件下，將礦石磨細、選取"有用組分"後所排放的廢棄物，也就是礦石經選別出精礦後剩餘的固體廢料。一般是由選礦廠排放的尾礦礦漿經自然脫水後所形成的固體礦業廢料，是固體工業廢料的主要組成部分，其中含有一定數量的有用金屬和礦物，可視為一種"複合"的矽酸鹽、碳酸鹽等礦物材料，並具有粒度細、數量大、對環境汙染和危害的特點，但同時又是一種潛在的二次資源。通常尾礦作為固體廢料拋置於礦山附近築有堤壩的尾礦庫中，有的直接排入河溝，因此，尾礦是礦業開發、特別是金屬礦業開發造成環境汙染的重要來源；同時，因受選礦技術水平、生產設備的制約，也是礦業開發造成資源損失的常見途徑。換言之，尾礦具有二次資源與環境汙染雙重特性。我國大多數礦山資源的品位較低，在選礦流程中排出大量的尾礦，隨著礦產資源利用程度的提高，礦石的可開採品位相應降低，尾礦排出量也在增加。世界各國每年排出的尾礦量約50億t，而我國僅2000年尾礦排放量就達6億t左右。目前，我國金屬礦山堆存的尾礦達到80億噸以上，而且以每年產出8-10億噸尾礦的速度增加，其中鐵礦山年排尾礦6-7億噸。目前我國的尾礦綜合利用率僅為7-9%，大量的尾礦只能堆放在尾礦庫或一些自然場地中，如此之多的尾礦不可避免地帶來一系列的問題。其表現在侵佔土地、植被破壞、土地退化、沙漠化以及粉塵汙染、水體汙染、資源浪費、尾礦庫潰壩等等。因此，尾礦資源綜合利用和安全處置，意義重大，但是，尾礦資源綜合利用存在著以下難點(1)尾礦產生量大，全國每年產出8-10億噸尾礦的速度增加，其中鐵礦山6億餘噸。缺乏高效環保、經濟適用、大用量、能夠將全部尾礦吃幹榨盡的技術。(2)類型多、成份複雜，不同礦山的尾礦性質也千差萬別，綜合利用的方式不同。(3)尾礦粒度細，有價元素含量相對較低，脫水、過濾難度大，回收和綜合利用難度大、成本高。(4)尾礦建材產品容重大、附加值低，產品銷售的輻射範圍有限(《50km)，人們的思想觀念難以接受尾礦建材產品。(5)尾礦處理與處置的投入大，但經濟效益一般較小，主要體現在環境效益和社會效益上。這些現象都為礦山固體廢物減排和綜合利用帶來了一定的困難。
發明內容本發明的目的就是針對現有技術存在的上述問題，而提供一種可綜合回收有價組分、大用量利用尾礦並實現無尾礦排放尾礦庫的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝。為實現本發明目的，本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝採用以下工藝、步驟(1)將含Si02》4(F。的鐵礦尾礦採用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量《l(m;所述分級工藝採用的設備可以是螺旋分級機、水力旋流器、細篩，最佳為水力旋流器和細篩的順序組合。(2)將分級工藝分離出的細粒尾礦採用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細粒新尾礦；如果分離出粗粒尾礦後的細粒尾礦中鐵含量低、回收價值不大，或者選礦難度大，也可以直接進行下一步工藝。(3)對細粒尾礦或細粒新尾礦採用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細粒幹尾礦，所述細粒幹尾礦中水份含量《20%;(4)細粒幹尾礦排向幹尾礦堆場或作為工業原料使用。如果細粒幹尾礦中TFe含量》15%的還可以作為水泥廠的原料使用，TFe含量小於15%的可以作為磚廠的配料使用，也可作為其它非金屬材料使用。本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝採用以上工藝方案處理後，具有以下優點(1)可以獲得佔尾礦總產率30%—50%的粗粒尾礦，粗粒尾礦作為建築用黃砂代用品出售，既減少了後續尾礦處理工藝的尾礦量和處理費用，又實現了尾礦資源的大總量綜合利用，減排效果顯著，且產生了較好的經濟效益。(2)由於粗粒尾礦中鐵含量較低，且絕大多數未單體解離，採用先分離出粗粒尾礦、再回收鐵礦物的工藝，充分考慮了粗粒尾礦中鐵含量低的因素，既經濟、又合理。(3)先分離出粗粒尾礦，也有利於後續的過濾作業，因為粗粒尾礦容易沉澱，不利於過濾作業的正常運行。(4)對細粒尾礦或細粒新尾礦採用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細粒幹尾礦，幹尾礦可以作為水泥廠的原料或磚廠的配料，也可以直接排向幹尾礦堆場，如礦山排土場。由於不用排向尾礦庫，既減少了建尾礦庫徵地、運行管理的費用，又消除了尾礦庫的安全隱患。圖1是本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的一種流程圖，未進行鐵礦物再選。圖2是本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的另一種流程圖，進行了鐵礦物再選。具體實施例方式為進一步描述本發明，下面結合附圖和實施例對本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝作進一步說明。圖1流程中處理的尾礦為馬鋼集團姑山礦業有限責任公司選礦廠尾礦。試樣粒度組成篩分、水析結果見表l，試樣多元素分析結果見表2。試樣粒度組成表1tableseeoriginaldocumentpage6由尾礦粒度組成可見，試樣中+0.16毫米佔37.4%，可以分出部分粗砂代替黃砂外銷。試樣多元素分析結果(％)表2tableseeoriginaldocumentpage7由尾礦多元素分析結果表明它的主要成份是二氧化矽、三氧化二鐵、三氧化二鋁，與傳統的建材、陶瓷原料性質非常接近。結合圖1所示的本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的流程圖看出，採用砂泵將尾礦給入水力旋流器、細篩進行組合分級，得粗粒尾礦砂，通過調節水力旋流器、細篩參數，控制粗粒尾砂中-O.16mm粒級含量《10%;水力旋流器的溢流、細篩的篩下部分，給入濃縮機進行濃縮，控制濃縮機的底流濃度》50%;將濃縮機的底流給入過濾機進行進一步脫水，得細粒幹尾礦，細粒幹尾礦部分排向排土場堆存，一部分運到水泥廠作為水泥廠的鐵質校正劑使用。在本實施例中，己經分出粗粒尾礦的水力旋流器的溢流、細篩的篩下部分中(即細粒尾礦)，儘管鐵含量較高，達22%以上，但鐵礦礦物的嵌布粒度極細，且是難選的弱磁性鐵礦物，沒有進行鐵礦物再選回收。生產出的粗粒尾砂粒度篩析結果見表3生產的粗粒尾砂粒度篩析結果表3tableseeoriginaldocumentpage7粗粒尾砂與黃砂的物理性能比較見表4。尾砂與黃砂的物理性能比較表4tableseeoriginaldocumentpage8生產出的粗粒尾砂質均、潔淨、不含雲母、硫酸鹽、硫化物、有機物、粘土淤泥等有害雜質，實驗檢測表明用尾砂配製的砂漿其抗折、抗壓強度均高於普通黃砂，其易和性、保水性和普通黃砂接近，完全可以代替建築用黃砂出售。圖2給出了本發明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的另一種流程圖，進行了鐵礦物再選。如果尾礦中含有磁性鐵礦物，採用弱磁選工藝進行選別；如果尾礦中含有弱磁性鐵礦物，則採用強磁選或強磁選、反浮選聯合工藝。粗精礦再磨、再選得最終鐵精礦。本發明所述的濃度皆為重量濃度。權利要求1.一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特徵在於採用以下工藝、步驟(1)將含SiO2≥40％的鐵礦尾礦採用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量≤10％；(2)將分級工藝分離出的細粒尾礦採用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細粒新尾礦；(3)對細粒新尾礦採用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細粒幹尾礦，所述細粒幹尾礦中水份含量≤20％；(4)細粒幹尾礦排向幹尾礦堆場或作為工業原料使用。2.如權利要求1所述的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特徵在於所述分級工藝採用水力旋流器和細篩的順序組合。3.—種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特徵在於採用以下工藝、步驟(1)將含Si02^40。/。的鐵礦尾礦採用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量《10。/。；(2)將分級工藝分離出的細粒尾礦釆用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細粒幹尾礦，所述細粒幹尾礦中水份含量《20%;(3)細粒幹尾礦排向幹尾礦堆場或作為工業原料使用。4.如權利要求3所述的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特徵在於所述分級工藝採用水力旋流器和細篩的順序組合。全文摘要本發明公開了一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，它採用以下工藝、步驟(1)將SiO2≥40％的鐵礦尾礦採用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量≤10％；(2)將分級工藝分離出的細粒尾礦採用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細粒新尾礦；(3)對細粒尾礦或細粒新尾礦採用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細粒幹尾礦，所述細粒幹尾礦中水份含量≤20％；(4)細粒幹尾礦排向幹尾礦堆場或作為工業原料使用。本發明具有可綜合回收有價組分、大用量利用尾礦並實現無尾礦排放尾礦庫的優點，可廣泛用於磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的綜合利用和安全處置。文檔編號B03C1/00GK101513625SQ200910116430公開日2009年8月26日申請日期2009年3月25日優先權日2009年3月25日發明者孫炳泉,常前發,亮李,李俊寧,楊任新,炬王申請人:中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司