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铁尾矿如何制备砂石骨料?铁尾矿综合利用的3种途径及处理工艺案例

发布日期:2019-05-13 ??浏览次数:

铁尾矿如何制备砂石骨料?铁尾矿综合利用的3种途径及处理工艺案例

 

对于矿产资源来说,不应存在尾矿之说。矿山企业尾矿是指生产过程没有进行回收利用的非目的矿物,现阶段不具有经济价值,但经过开采、运输、破碎、磨矿、选别等处理,相对于原生矿,对其进行再次利用可减少很大一部分的能量消耗,回收利用其中有价物质的成本。

我国每年产生铁尾矿1.1亿t以上,尾矿全铁品位平均在11%以上。如果从铁尾矿中回收的铁精矿按品位60%、产率2%~3%计算,每年可回收铁精矿300~400万t,相当于一个大型铁矿企业选矿厂的产量。那么,铁尾矿能不能制备砂石骨料呢?如何制备呢?还有哪些资源化利用的途径呢?

铁尾矿细度-0.074mm的占50%左右,相比从原生低品位铁矿石中回收铁,磨矿成本可节约近70%。因此对尾矿资源进行综合利用研究,提取尾矿中的目的性矿物,在现有科技水平下,兼顾经济合理性,最大限度地利用尾矿资源,变废为宝,既保护生态环境,又有利于企业长远发展。



 

01 综合利用背景

某选矿厂每年处理铁矿石1300万t,产生尾矿850万t以上,含铁10%左右,全部排入尾矿库堆存。该选矿厂闭库尾矿库更是个隐形大型铁矿床,受早期选矿技术水平制约,闭库尾矿库尾矿铁品位较高。

随着“绿色矿山、全面发展、协调发展、可持续发展”理念的深入,进行尾矿综合利用,变废为宝,形成基于尾矿开发的新产品和新的利润增长点,拓展企业的生产经营范围是提高企业经济效益和社会效益的重要途径。

02 综合利用途径

该选矿厂采用磨矿一磁选原则流程进行生产,仅利用尾矿回收机提取部分低品位铁精矿,没有对其他金属和非金属矿物进行综合利用。该选矿厂尾矿属高硅型铁尾矿,铁品位10%左右,主要以碳酸铁和赤(褐)铁的形式存在,非金属矿物主要为石英,此外还含有长石、石榴石、角闪石等。

2.1 制备高纯石英砂

该选矿厂尾矿石英与铁矿物连生,石英矿物的包裹体、鲕状结构较少,颗粒较大,可以充分回收利用其中的石英制备高纯石英砂,实现尾矿的高附加值利用。高纯石英砂:品位在99.90%以上,属中性无机填料,不含结晶水,不与被填充物发生化学反应,是一种非常稳定的矿物填料,被广泛应用于高级液晶玻璃、大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事等领域中。

对铁尾矿进行高纯石英砂提取需要物理选矿、化学选矿、粉体表面处理等多种工艺结合,目前主要采用磨矿一弱磁选一强磁选一浮选一整形磨一深加工酸洗处理一表面改性处理工艺,提取的高纯石英砂Si02品位99.9%以上、白度94.0%以上,达到高品质石英砂标准。

2.2 回收赤褐铁

该选矿厂现阶段生产的尾矿细度-0.074mm60%左右,铁矿物主要是磁选工艺无法回收的赤(褐)铁矿和少量没有达到单体解离的微细粒磁铁矿,主要集中在-0.045mm,因此可采用细磨一弱磁选一强磁选一浮选工艺回收尾矿中的赤(褐)铁,试验可得到产率6%以上、品位60%的铁精矿。以该流程为依据测算,每年通过回收利用可生产品位60%左右的铁精矿50多万吨。

2.3 分粒级处理

尾矿综合利用要获得利润的关键点是工艺产品市场价格可观,因此对该尾矿按粗粒级、中粒级、细粒级分别处理,以提高磨矿—分级工艺作业效率,降低选别成本。

首先通过细筛筛分得到+0.5mm的粗粒级作为建筑用砂使用,代替铺路材料、黄砂,也可以用做混凝土骨料、水泥掺料;-0.5mm粒级经过分级得到中粒级,粗度组成简单,可以通过常规的磨选工艺回收其中的金属矿物和非金属矿物;-0.045mm细粒级通过水力旋流器分级直接排出,再通过表面改性工艺用作提取稀散金属和橡胶补强材料。

尾矿通过分粒级处理进行综合利用,既提高磨矿分级效率,降低成本,又可排除粒级组成复杂对后续选别工艺的影响,是尾矿大规模综合利用的良好途径。

03 整理处理工艺

合理的尾矿综合利用技术是企业产生经济效益和社会效益的基础。尾矿综合利用应采用多元化的生产工艺相结合,多种利用途径同时进行:既有经济效益不高、但可以消耗大量尾矿的产品,如建筑砂、水泥混凝土骨料等,也要有技术含量高、附加值高、经济利润高的产品,如提取高纯石英、稀油金属等。

根据该选矿厂尾矿特点,结合现阶段尾矿综合利用研究成果,采取分粒级利用、多种产品相结合的整体处理工艺,流程见下图。


铁尾矿处理工艺
 

尾矿综合利用是最大限度地利用矿产资源,也是保护生态环境、促进矿山企业可持续发展的深层次、大系统工程。尾矿综合利用涉及选矿、材料、机械、环保等学科领域,需要多种工艺技术相结合,同时要引起各相关部门与人员的重视,才能使尾矿变废为宝,避免尾矿堆存带来的危害和资源浪费。

来源:机械设备维修保养大全

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中国砂石协会

2019年05月13日

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