一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法技术

本发明专利技术涉及一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法。其技术方案是：将粉煤灰在磁场场强为0.3～0.5T的螺旋干式磁选机中干式磁选，得到粗精矿和干式尾矿。将粗精矿加水后置于磁场强度为0.16～0.2T的湿式磁选机中，湿式磁选得到湿式磁选精矿。将湿式磁选精矿、或湿式磁选精矿与后续工艺得到的二段尾矿的混合料置于球磨机中，加水后球磨至粒度小于0.045mm占70~90wt%，得到细磨矿浆。将细磨矿浆加入磁场强度为0.06～0.1T的湿式磁选机中，获得一段精矿。将一段精矿加入磁场强度为0.04~0.08T的湿式磁选机中进行二段弱磁精选，获得铁精矿和二段尾矿。二段尾矿返回步骤三。本发明专利技术具有工艺简单、节省能耗、铁精矿粉铁品位高和铁回收率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粉煤灰利用
具体涉及一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法。
技术介绍
粉煤灰是从粉煤锅炉烟气中收集的粉尘状物质，它是现代燃煤电厂排放出的大宗固体废弃物。中国作为以煤炭为主要能源的国家，电力供应有相当部分是靠燃煤发电。目前燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过10亿吨，而且还以每年0.8～1亿吨的速率增加，我国已成为世界上最大的排灰国。粉煤灰的处理不善，不仅会对空气、土壤以及水体产生污染，而且会占用大量的土地，给社会经济和生态环境造成了很大的负面压力。因此如何变废为宝，使粉煤灰的资源化高效利用是一个不容忽视的问题。国内粉煤灰的利用通常是以生产水泥、混凝土等基础建材为主，或者是直接用于回填。这些方法的技术水平和经济附加值都比较低。而且粉煤灰中铁、铝以及一些有价金属没有得到有效回收。从粉煤灰中回收铁，一方面可以把分散于粉煤灰中的铁矿物富集起来，用于钢铁冶金，提高资源的利用率。另一方面可以大大降低粉煤灰中的铁含量，拓宽粉煤灰的利用范围，例如，对于以粉煤灰为原料的沸石行业和橡胶制品行业，粉煤灰中的铁属于有害杂质，需要除去。因而从粉煤灰中提取铁精矿粉，是较为经济合理的利用方式。对粉煤灰中铁回收及处理主要有以下几个方面：一是粉煤灰除铁，即以粉煤灰中的铁矿物作为除铁对象，一般是通过酸溶处理，粉煤灰中的铁以Fe离子形式进入溶液，然后随废液排走，粉煤灰中的铁只是被除去而没能得到有效利用。高铝粉煤灰除铁（曹健等.高铝粉煤灰除铁的实验研究.矿物岩石地球化学通报，2010.3），将粉煤灰经900℃煅烧2h进行脱碳，然后在盐酸浓度为20％、液固比为5:1、温度为80℃和搅拌时间为60min的条件下，除铁率虽达80％以上，但铁矿物不仅没有回收，且消耗了大量酸。“一种粉煤灰高效除铁的方法”（CN201510174024.3）专利技术，该技术将粉煤灰细粉依次经过还原、磁选、盐酸浸出处理，虽然得到Fe含量低于0.02%的粉煤灰，但未涉及铁的回收利用。二是粉煤灰中的铁作为副产品回收，粉煤灰中的铁矿粉不作为主要产品，一般通过一次磁选进行回收，回收的矿粉铁品位不高，很难达到冶炼要求。“从粉煤灰中提取碳粉、铁矿粉、一级粉煤灰和二级粉煤灰制备工艺”（CN201210183445.9）专利技术，该技术将粉煤灰原料经第一微泡浮选和第二微泡浮选以及磁选可分离回收得到碳粉、铁矿粉、一级粉煤灰和二级粉煤灰，粉煤灰只做了一段磁选就获得了铁矿粉，铁矿粉的质量不高。三是通过湿式磁选回收铁矿粉，湿式磁选工艺虽能获得较高的铁品位。但湿式磁选工艺会消耗大量的水资源，而且大约90wt%的粉煤灰会作为湿式尾矿排出，不仅占地和污染环境，且尾矿的建材活性会降低，影响后续的利用。粉煤灰经过两段磁选（周秋玲等.粉煤灰选铁工艺的应用与探索.水利电力劳动保护，1998），可获得铁品位大于50%的铁精矿，但精矿铁品位不高，SiO2含量仍然偏高。粉煤灰原料通过一粗、一精、一扫的磁选(唐云等.电厂粉煤灰选铁试验研究.矿业研究与开发，2008），虽然可获得铁品位为50.95%和回收率为46.41%的铁精矿，但存在着耗水多、能耗高和占地等问题。四是通过干式磁选回收铁矿粉，是在选铁过程中不加入水，从干灰输送管道中或灰库落灰筒中直接分选。该方法虽工艺简单、设备少和能耗低，但脉石矿物很容易夹杂在铁精矿中，导致产品铁品位不高，而且目前粉煤灰磁选设备还不够成熟，影响粉煤灰干式磁选的效果。内蒙呼伦贝尔市华能伊敏电厂从粉煤灰中进行干法回收铁粉试验（耿兰生.燃煤电厂干法回收粉煤灰铁粉工艺的可行性.粉煤灰，2009），虽然可获得铁粉品位大于50%的铁精矿。但仍含有较高的脉石矿物，很难达到冶炼要求。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、节省能耗、铁精矿粉铁品位高和铁回收率高的从粉煤灰中提取铁精矿的方法。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的具体步骤是：步骤一、将粉煤灰均匀地加入螺旋干式磁选机中，进行干式磁选，干式磁选的磁场场强为0.3～0.5T，得到粗精矿和干式尾矿。步骤二、将所述粗精矿加水至浓度为15~20wt%，得到粗精矿浆，将所述粗精矿浆加入第一湿式磁选机中进行湿式磁选，湿式磁选的磁场强度为0.16～0.2T，得到湿式磁选精矿和湿式磁选尾矿。步骤三、将所述湿式磁选精矿、或所述湿式磁选精矿与后续工艺得到的二段尾矿的混合料置于球磨机中，加水至浓度为40~50wt%，球磨至粒度小于0.045mm占70~90wt%，得到细磨矿浆。步骤四、将所述细磨矿浆加入第二湿式磁选机中，进行一段弱磁精选，一段弱磁精选的磁场强度为0.06～0.1T，获得一段精矿和一段尾矿。步骤五、将一段精矿加入第三湿式磁选机中，进行二段弱磁精选，二段弱磁精选的磁场强度为0.04~0.08T，获得铁精矿和二段尾矿。二段尾矿返回步骤三。所述粉煤灰：TFe为5~15%，磁铁矿占全铁含量的45~70wt%，SiO2含量为40~60wt%；所述粉煤灰粒度小于0.074mm的含量为50~75wt%。由于采用上述方法，本专利技术与现有技术相比具有以下积极效果：1.本专利技术由于对粉煤灰进行干式磁选，可一次性抛除70~80%的干式尾矿，除了效率高外，干式尾矿还能直接用于建材，避免了粉煤灰因变湿后活性和均匀性降低；另通过对粉煤灰进行湿式磁选，能有效去除干式磁选中粗精矿夹带的脉石矿物。2.本专利技术由于对粉煤灰进行球磨，使含铁粉煤灰颗粒达到较高的解离度，含铁矿物和脉石矿物得到有效分离，再通过两段弱磁精选，提高了铁精矿品位。3.本专利技术由于二段尾矿含铁较高、磁性铁含量大和颗粒较粗，为使铁矿物和脉石矿物有效分离，将其返回步骤三再球磨，显著提高了铁回收率。4.本专利技术不仅克服了单一湿式磁选耗水量大、湿排尾矿占地多和污染环境的问题，还解决了单一干式磁选的铁精矿粉铁品位不高的问题。实现了干式磁选和湿式磁选的优势互补，得到了最佳的工艺效果。5.本专利技术所提取的铁精矿的铁回收率为53~55%，TFe为54~56%；干式磁选后的干式尾矿的铁品位降至3%以下。因此，本专利技术具有工艺简单、节省能耗、铁精矿粉铁品位高和铁回收率高的特点。具体实施方式实施例1一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法。本实施例实施方式的具体步骤是：步骤一、将粉煤灰均匀地加入螺旋干式磁选机中，进行干式磁选，干式磁选的磁场场强为0.3～0.35T，得到粗精矿和干式尾矿。步骤二、将所述粗精矿加水至浓度为15~20wt%，得到粗精矿浆，将所述粗精矿浆加入第一湿式磁选机中进行湿式磁选，湿式磁选的磁场强度为0.16～0.17T，得到湿式磁选精矿和湿式磁选尾矿。步骤三、将所述湿式磁选精矿、或所述湿式磁选精矿与后续工艺得到的二段尾矿的混合料置于球磨机中，加水至浓度为40~50wt%，球磨至粒度小于0.045mm占70~80wt%，得到细磨矿浆。步骤四、将所述细磨矿浆加入第二湿式磁选机中，进行一段弱磁精选，一段弱磁精选的磁场强度为0.06～0.07T，获得一段精矿和一段尾矿。步骤五、将一段精矿加入第三湿式磁选机中，进行二段弱磁精选，二段弱磁精选的磁场强度为0.04~0.05T，获得铁精矿和二段尾矿。二段尾矿返回步骤三。本实施例所述粉煤灰为西北某燃煤电厂的干排粉煤灰：TFe为8~15%，磁铁矿占全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：步骤一、将粉煤灰均匀地加入螺旋干式磁选机中，进行干式磁选，干式磁选的磁场场强为0.3～0.5T，得到粗精矿和干式尾矿；步骤二、将所述粗精矿加水至浓度为15~20wt%，得到粗精矿浆，将所述粗精矿浆加入第一湿式磁选机中进行湿式磁选，湿式磁选的磁场强度为0.16～0.2T，得到湿式磁选精矿和湿式磁选尾矿；步骤三、将所述湿式磁选精矿、或所述湿式磁选精矿与后续工艺得到的二段尾矿的混合料置于球磨机中，加水至浓度为40~50wt%，球磨至粒度小于0.045mm占70~90wt%，得到细磨矿浆；步骤四、将所述细磨矿浆加入第二湿式磁选机中，进行一段弱磁精选，一段弱磁精选的磁场强度为0.06～0.1T，获得一段精矿和一段尾矿；步骤五、将一段精矿加入第三湿式磁选机中，进行二段弱磁精选，二段弱磁精选的磁场强度为0.04~0.08T，获得铁精矿和二段尾矿；二段尾矿返回步骤三。

【技术特征摘要】
1.一种从粉煤灰中提取铁精矿的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：步骤一、将粉煤灰均匀地加入螺旋干式磁选机中，进行干式磁选，干式磁选的磁场场强为0.3～0.5T，得到粗精矿和干式尾矿；步骤二、将所述粗精矿加水至浓度为15~20wt%，得到粗精矿浆，将所述粗精矿浆加入第一湿式磁选机中进行湿式磁选，湿式磁选的磁场强度为0.16～0.2T，得到湿式磁选精矿和湿式磁选尾矿；步骤三、将所述湿式磁选精矿、或所述湿式磁选精矿与后续工艺得到的二段尾矿的混合料置于球磨机中，加水至浓度为40~50wt%，球磨至粒度小于0.045mm占7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁军，王俊，庄骏，冯杨，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42