酒钢综合尾矿磁化焙烧试验研究.pdf
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1、图 1焙烧温度对磁选精矿指标的影响酒钢综合尾矿磁化焙烧试验研究王建平(酒泉钢铁(集团)有限责任公司氢冶金研究院,甘肃嘉峪关735100)摘要:以酒钢尾矿坝综合尾矿资源为原料,开展了不同焙烧温度、焙烧时间、不同填充率等条件的电热回转窑磁化焙烧试验。经过试验表明:在焙烧温度为 700、还原剂用量为 2%、焙烧时间为 18 min、窑体填充率为 46%、还原剂粒度为 00.2 mm、磁选场强为 1 250 Oe、磨矿细度为-0.074 mm 含量为 95%左右的最佳条件下,可获得的精矿铁品位为 56.17%,综合尾矿回收率为 72.01%。关键词:磁化焙烧;尾矿;回收率中图分类号:TD926.4文献
2、标识码:A文章编号:1672-1152(2023)09-0025-020引言尾矿是选矿中将有用目标组分分选后,排出的“废弃物”,因含有大量的有价元素1,同时也是潜在的二次资源。随着科学技术的不断发展,“变废为宝”无疑是盘活大量矿产资源有效途径。目前,我国铁尾矿排放量与存量非常大,综合利用途径主要有制备建筑材料,再选富集或磁化焙烧后富集、制备陶瓷、用作填充料、制备土壤改良剂等2-4,但尾矿利用率较低5。酒钢镜铁山矿经破碎分级后,015 mm 粒级粉矿采用强磁选工艺进行处置;15100 mm 粒级块矿采用竖炉磁化焙烧-弱磁选-浮选工艺进行处置;强磁选系统和弱磁选系统尾矿一同排入尾矿库,尾矿综合铁品
3、位 24%左右。本文以酒钢尾矿坝综合尾矿资源为原料,利用酒钢现有磁化焙烧、选矿试验设施,开展综合尾矿制粒、磁化焙烧、磁选等工艺流程的试验研究,提出一种尾矿提铁工艺技术,可有效回收利用含铁资源。1原料性质采用均匀布点、人工挖取的方式,在尾矿库布点取样,进行样品全分析检测。综合尾矿多元素化学分析见表 1,由表 1 可以看出,综合尾矿铁品位较高,具有很高的开发利用价值。本试验所用还原剂为高挥发分原煤,其主要成分见表 2。2试验方法及流程称取一定量的尾矿,按照一定比例称取还原剂、粘结剂,混合均匀后制成 25 mm 颗粒,烘干后备用。回转窑窑温达到设定值后,按照试验参数调整窑管转速及倾角,使用样勺将预先
4、制备的尾矿颗粒匀速加入回转窑,直到最后加入的物料通过高温段后进入冷却段停止供电,然后密封回转窑进料端,保持较低的窑管转速等待物料在窑管冷却段密闭自然降温。物料冷却至室温后,开启回转窑冷却段密封盖,取出焙烧矿样,混匀、缩分后以备制样、磁选。3试验结果分析本次试验焙烧时间为 18 min,还原剂用量为2%,填充率为 42%,还原剂粒度为 00.2 mm,磁选方式采用先干选再磨选的方式。焙烧温度及试验结果见图 1。由图 1 可知,随着焙烧温度的提高,磁选精矿铁品位总体呈现先升高后降低的趋势,而磁选精矿铁回收率逐渐升高。总体来看,焙烧温度在 680700 可以得到较为理想的试验结果,提高焙烧温度至 7
5、00 以上时,磁选精矿品位开始下降,综合考虑磁选精矿品位和回收率指标,焙烧温度在 700 时可以取得较为优异的指标,磁选精矿品位(全文中“精矿品位”均收稿日期:2023-04-27作者简介:王建平(1985),男,甘肃永昌人,本科,毕业于哈尔滨理工大学,研究方向为煤基氢冶金、浅度氢冶金磁化焙烧技术。总第 212 期2023 年第 9 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 212No.9,2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.09.011表 1综合尾矿多元素化学分析结果w(TFe)/%w(FeO)/%w(SiO2)/%w(CaO)/%w(MgO)/%
6、w(BaO)/%w(K2O)/%24.436.7135.662.222.228.940.76w(Na2O/%)w(ZnO)/%w(S)/%w(P)/%w(MnO)/%烧损率/%w(TiO2)/%0.0620.0282.220.0370.896.470.22表 2还原剂主要化学成分检测指标w(Vdaf)/%固定碳质量分数/%Qnet.var/(kJ/kg)数值48.7943.6021 530试(实)验研究806040200660680700720温度/54.7365.2468.7869.8472.8755.2956.1354.58磁选精矿 w(TFe)对焙烧矿回收率山西冶金E-mail:第 46
7、 卷图 2磁选方式对磁选精矿指标的影响为 w(TFe)达到 56.13%、金属回收率为 69.84%。将焙烧温度在 700 的焙烧矿进行直接磨选,对比不同磁选方式下的精矿指标。试验结果见图 2。由图 2 可知,先干选再磨选磁选精矿品位显著高于直接磨选,金属回收率也有所升高。因此,综合尾矿后续试验焙烧矿同样采用先干选再磨选的方式进行磁选管选别。本次试验焙烧温度为 700,还原剂用量为 2%,填充率为 42%,还原剂粒度为 00.2 mm。焙烧时间及试验结果如图 3 所示。由图 3 可知,缩短焙烧时间到 15 min 时,磁选精矿品位下降至 55.11%,回收率明显下降,而延长焙烧时间至 21 m
8、in 时,磁选精矿品位下降明显,仅为52.98%,但回收率升高 1.75%。综合考虑磁选精矿品位和回收率指标,焙烧时间在 18 min 较为适宜。本次试验焙烧温度为 700,焙烧时间为 18 min,填充率为 42%,还原剂粒度为 00.2 mm。还原剂用量及试验结果见图 4。由图 4 可知,减少还原剂用量至 1.8%时,磁选精矿品位下降至 55.23%,同时回收率也显著降低7.91%,而增加还原剂用量至 2.2%,磁选精矿品位明显降低,回收率提高 3.25%。综合考虑磁选精矿品位和回收率指标,还原剂用量在 2%较为适宜。本次试验焙烧温度为 700,焙烧时间为 18 min,还原剂用量为 2%
9、,还原剂粒度为 00.2 mm。填充率及试验结果如图 5。由图 5 可知,填充率在 42%、46%可以得到较为理想的试验结果,将填充率调整至 50%时,磁选精矿品位有所升高,但回收率明显下降。综合考虑磁选精矿品位和回收率指标,填充率在 46%时可以取得较为优异的指标,磁选精矿品位达到 56.17%、金属回收率为 72.01%。利用磁选管首先考察磁场强度对选矿指标的影响。焙烧试验条件为焙烧温度 700,焙烧时间为18 min,还原剂用量 2%,还原剂粒度 00.2 mm,窑体填充率 46%,磁选粒度-0.074 mm 质量占比 90%95%,试验结果见图 6。由图 6 可知,随着磁场强度的增高,
10、精矿品位下降,回收率明显升高,但磁场强度为 1 500 Oe 及以上时,回收率变化并不明显,而铁精矿品位降低至 55%以下,对于综合尾矿焙烧矿样,磁选管磁选场强为1 250 Oe 是比较适宜的。4结论1)对于综合尾矿,通过电热回转窑磁化焙烧处理,在焙烧温度为 700、还原剂用量为 2%、焙烧时间为 18 min、窑体填充率为 46%、还原剂粒度为 00.2 mm 的最佳条件下,可获得的精矿铁品位为56.17%,综合尾矿回收率为 72.01%。2)综合尾矿焙烧矿样先干选再磨选磁选精矿品位显著高于直接磨选,金属回收率也有所升高,其最佳磁选场强为 1 250 Oe,最佳的磨矿细度为-0.074 mm
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