專利名稱：龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尾礦回收領(lǐng)域，具體是一種龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝。
背景技術(shù)：
鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的糧食，是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。90年代以來，中國鋼鐵 工業(yè)飛速發(fā)展，對礦石的需求量增長迅猛，但國內(nèi)鐵礦石的生產(chǎn)能力卻增長緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足 不了需求，不得不依靠國外的鐵礦石。中國從國外進(jìn)口富鐵礦石由1985年的1000萬噸， 到2003年達(dá)1. 5億噸，超過了日本，成為世界第一大鐵礦石進(jìn)口國，到2008年高達(dá)4. 4億 噸。澳大利亞、巴西、印度等鐵礦公司紛紛通過加價，甚至政府加稅大幅度抬高價格。從戰(zhàn) 略的角度看，作為世界鋼鐵產(chǎn)量第一大國，鐵礦石的供應(yīng)要首先立足國內(nèi)，挖掘國內(nèi)貧鐵礦 潛力，將提高礦物產(chǎn)出率作為我國礦業(yè)首要解決的核心問題。 中國鐵礦儲量列俄羅斯、澳大利亞、巴西和加拿大之后，居世界第五。我國鐵礦資 源具有貧礦多、富礦少，礦石伴生組分多的特點(diǎn)，尾礦排放不僅造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，尾礦 庫不僅占據(jù)大片土地，而且對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染和破壞，甚至造成安全重大事故。據(jù)不 完全統(tǒng)計，全世界每年排出的尾礦及廢石在100億t以上。而我國是世界上尾礦排放最多 的國家，我國8000多個國營礦山和ll萬多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山，堆存的尾礦量超過60億t。我 國鐵礦企業(yè)的尾礦堆存量占總尾礦的1/3以上，且以每年1. 2 1. 3億噸的速度增長。尾 礦中約有10% 20%的鐵資源由于選礦工藝的局限而白白流失，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
近20年來，我國一些礦山企業(yè)從提高經(jīng)濟(jì)效益考慮，開始對從尾礦中回收有價元 素給予關(guān)注，并對尾礦進(jìn)行二次回收利用，但只能從尾礦中提取強(qiáng)磁性礦物，回收率極低。 目前國內(nèi)從尾礦中回收鐵所采用的技術(shù)主要包括強(qiáng)磁_細(xì)磨再選技術(shù)和細(xì)篩_強(qiáng)磁_浮 選技術(shù)兩種。馬鞍山礦山研究院與本鋼歪頭山鐵礦設(shè)計的強(qiáng)磁-細(xì)磨再選工藝中采用 了 HS-1600mmX8磁力回收機(jī)處理鐵選礦廠尾礦，粗精礦經(jīng)再磨再選后，可獲得精礦產(chǎn)率 2. 46%、 " (TFe)65. 76%的優(yōu)質(zhì)鐵精礦，年產(chǎn)精礦量達(dá)3. 92萬t。此后，南芬選礦廠也用相 同工藝進(jìn)行了尾礦再選。兩礦每年從尾礦中再選出7萬多t鐵精礦，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1700多 萬元。采用類似技術(shù)的還有馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠尾礦再選，用500mmX4圓盤磁選機(jī) 選別，獲得產(chǎn)率5 % 6 % 、 " (TFe) 29 % 31 %的粗精礦，經(jīng)再磨再選后可獲得產(chǎn)率2 % ， "(TFe) 60 % 63 %的合格精礦，年回收鐵精礦近4萬t 。針對太鋼峨口鐵礦選礦廠鐵的 回收率低(60%左右)、尾礦中碳酸鐵含量高的特點(diǎn)，馬鞍山礦山研究院提出了細(xì)篩-強(qiáng) 磁-浮選工藝流程回收尾礦中的碳酸鐵，擴(kuò)大連選試驗取得了作業(yè)鐵回收率48. 55%、 "(TFe)35. 38X、含Si023. 9%、堿比3. 03、鐵總回收率提高19. 21%的良好指標(biāo)。球團(tuán)試驗 及燒結(jié)試驗表明，所回收的碳酸鐵精礦具有較好的冶金性能。從鐵礦尾礦中回收其他礦物 也取得一定進(jìn)展。馬鋼從桃沖鐵尾礦中回收廣泛用于磨料、精密儀器軸承及工藝品等的石 榴子石；濟(jì)源鋼鐵廠設(shè)計了從尾礦中回收硫鈷的工藝；歪頭山從鐵尾礦中提純了用作玻璃 原料的石英砂。此外，以鐵礦尾礦為原料還可制作免燒磚、飾面磚、人造大理石、仿花崗巖、 深色微晶玻璃花崗巖裝飾材料、空心砌塊以及加氣混凝土等建筑材料，以及土壤改良劑及微量元素肥料的原料。 而澳大利亞、巴西等富鐵礦生產(chǎn)國，由于礦石中含鐵量很高，很少經(jīng)過選礦工藝產(chǎn) 生尾礦，對開采鐵礦后的遺址尾礦生態(tài)環(huán)境治理做了大量工作，尾礦的治理主要表現(xiàn)在植 被恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境的治理方面，取得了顯著的成效。德國、加拿大、美國、俄羅斯、澳大利亞 等國礦山的土地復(fù)墾率達(dá)80%以上。近年來，美國等國家在鐵選礦廠的尾礦中回收有價金 屬取得顯著成績。美國明尼蘇達(dá)州發(fā)明了一系列的"磁化技術(shù)"從貧鐵礦和尾礦中提取鐵資 源，其專利為已經(jīng)堆積了近一個世紀(jì)的明尼蘇達(dá)巨大的鐵礦尾礦中提取鐵資源，振興美國 鐵礦業(yè)提供了有利的技術(shù)支撐。印度等國也試驗研究并應(yīng)用強(qiáng)磁_弱磁交替磁選等技術(shù)， 從弱磁性的鐵礦中分離精礦的技術(shù)。 綜合國內(nèi)、外近年來的尾礦鐵回收技術(shù)，總的趨勢是針對現(xiàn)有鐵礦主流選礦工 藝-磁選技術(shù)導(dǎo)致礦石中弱磁性礦物(Fe203、 FeC03)嚴(yán)重流失，強(qiáng)磁性礦物(Fe304)部分流 失到尾礦中的問題，首先采用高梯度磁選機(jī)從尾礦中回收含鐵的強(qiáng)磁(Fe304)和部分弱磁 (Fe203、 FeC03)礦物，然后對選出的礦物經(jīng)磁化處理，將弱磁性礦物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性礦物，再磨 礦復(fù)選，提取合格的鐵精粉；可以確定尾礦回收技術(shù)的核心主要在于弱磁性礦物轉(zhuǎn)化為強(qiáng) 磁性礦物的成本和磁化效果。而我國實(shí)現(xiàn)鐵礦尾礦回收技術(shù)中核心工藝的大多數(shù)工作尚 處于試驗研究和準(zhǔn)備開發(fā)階段，盡管有一些工藝，雖然在技術(shù)上講是可行的，但由于工藝復(fù) 雜，投資大、能耗高，經(jīng)濟(jì)上不具可行性，致使尾礦回收率仍然較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決我國現(xiàn)有鐵礦尾礦回收技術(shù)存在工藝復(fù)雜、投資大、能耗高、尾礦 回收率低等問題，提供了一種龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝。 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝，工藝步驟如 下 a、將尾礦漿由泵池泵打入滾篩，由滾篩分離出合格的粒級礦物，并送入高梯度磁 選機(jī)粗選，獲得粗選尾礦； b、將粗選尾礦經(jīng)過濾機(jī)過濾，使之含水不超過其總重的10%，然后烘干或自然晾 干； c、按適合比例在已烘干或自然晾干的粗選尾礦中混合添加煤粉，制成蜂窩狀方 磚； d、將蜂窩狀方磚放入龍窯的窯室內(nèi)進(jìn)行還原焙燒，所述龍窯各窯室的下方分別建 有悶礦倉，窯室與悶礦倉間設(shè)有手動活動閘門，當(dāng)窯室內(nèi)蜂窩狀方磚還原焙燒好后，手動開 啟窯室對應(yīng)的閘門，窯室內(nèi)還原焙燒好的蜂窩狀方磚落入下方悶礦倉內(nèi)，使蜂窩狀方磚在 隔絕空氣的環(huán)境下自然降溫，并關(guān)閉閘門，向窯室內(nèi)重新碼放蜂窩狀方磚進(jìn)行還原焙燒；
e、待悶礦倉內(nèi)的蜂窩狀方磚冷卻后運(yùn)出、磨礦，并送入高頻篩篩選合格粒級礦物， 最后送入磁選機(jī)，經(jīng)至少兩段磁選選出精礦粉。 其中，步驟a中滾篩、步驟e中高頻篩對礦物篩選的粒級要求按照目前選礦的工藝 要求；步驟d中所述龍窯各窯室下方建造悶礦倉、并在窯室與悶礦倉間設(shè)有手動活動閘門 的結(jié)構(gòu)改造對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很容易實(shí)現(xiàn)；步驟c中煤粉是對粗選尾礦中弱 磁性礦物成分進(jìn)行還原焙燒的還原劑和燃燒劑，為制成蜂窩狀方磚而在粗選尾礦中混合添加煤粉的添加比例是否適合必然會影響尾礦焙燒還原效果、尾礦回收成本，如何以最少的
用煤量達(dá)到最佳的還原效果，并在龍窯中能持續(xù)傳導(dǎo)熱能，使成本最低，對于本技術(shù)領(lǐng)域的
技術(shù)人員來說，針對不同類尾礦，可以經(jīng)有限次試驗獲得與各類尾礦對應(yīng)的最佳添加比例。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將待回收尾礦混合煤粉制成蜂窩狀方磚，送入龍窯進(jìn)行
還原焙燒，以煤粉作為實(shí)現(xiàn)粗選尾礦中弱磁性礦物成分進(jìn)行還原焙燒的還原劑和燃燒劑，
將龍窯的節(jié)能和環(huán)保技術(shù)與選礦焙燒工藝結(jié)合，將尾礦中將弱磁性含鐵成分轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性
含鐵礦物，以便經(jīng)弱磁磁選回收，充分利用了龍窯燒磚技術(shù)成本低，節(jié)能減排，可連續(xù)工業(yè)
生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，且蜂窩狀方磚利于還原，便于制作、搬運(yùn)；以強(qiáng)磁選-還原焙燒-弱磁磁選工藝
實(shí)現(xiàn)鐵礦尾礦資源的二次回收。 考慮到，鐵礦在焙燒還原后，立即加水降溫還原效果不太好，或不降溫拿出，有部分還原好的礦物，重新氧化變?yōu)槿醮判缘V物，因此，本發(fā)明在龍窯下方增設(shè)悶礦倉，使還原后的礦砂在隔絕空氣的環(huán)境中自然降溫，使還原不充分的礦砂利用其它礦砂的溫度進(jìn)行二次還原，使還原效果達(dá)到最佳，可提高回收率的3 5% ，使尾礦中弱磁性礦FeC03、Fe2C03最大程度上轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性礦物Fe304，從而生產(chǎn)出合格的精礦粉。 本發(fā)明工藝成熟穩(wěn)定，操作簡單，把尾礦中弱磁性礦FeC03、F^03回收利用，可提高尾礦回收率6 15%，且生產(chǎn)成本低，符合國家的產(chǎn)業(yè)鼓勵政策，不僅適用于大型鐵礦的尾礦二次利用，也適用于中小型鐵礦的尾礦回收。適用于低品位的弱磁性礦物，對弱磁性礦物的組分沒有太多的要求，具有廣闊的市場；適合各礦山選礦廠，生產(chǎn)規(guī)模可大可小，對尾礦的適應(yīng)性強(qiáng)，可廣泛推廣，形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線。


圖1為本發(fā)明的工藝流程具體實(shí)施例方式—種龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝，如圖1所示，工藝步驟如下 a、將尾礦漿由泵池泵打入滾篩，由滾篩分離出合格的粒級礦物，并送入高梯度磁
選機(jī)粗選，獲得粗選尾礦； b、將粗選尾礦經(jīng)過濾機(jī)過濾，使之含水不超過其總重的10%，然后烘干或自然晾干； c、按適合比例在已烘干或自然晾干的粗選尾礦中混合添加煤粉，制成蜂窩狀方磚； d、將蜂窩狀方磚放入龍窯的窯室內(nèi)進(jìn)行還原焙燒，所述龍窯各窯室的下方分別建有悶礦倉，窯室與悶礦倉間設(shè)有手動活動閘門，當(dāng)窯室內(nèi)蜂窩狀方磚還原焙燒好后，手動開啟窯室對應(yīng)的閘門，窯室內(nèi)還原焙燒好的蜂窩狀方磚落入下方悶礦倉內(nèi)，使蜂窩狀方磚在隔絕空氣的環(huán)境下自然降溫，并關(guān)閉閘門，向窯室內(nèi)重新碼放蜂窩狀方磚進(jìn)行還原焙燒；
e、待悶礦倉內(nèi)的蜂窩狀方磚冷卻后運(yùn)出、磨礦，并送入高頻篩篩選合格粒級礦物，最后送入磁選機(jī)，經(jīng)至少兩段磁選選出精礦粉。
權(quán)利要求
一種龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝，其特征在于工藝步驟如下a、將尾礦漿由泵池泵打入滾篩，由滾篩分離出合格的粒級礦物，并送入高梯度磁選機(jī)粗選，獲得粗選尾礦；b、將粗選尾礦經(jīng)過濾機(jī)過濾，使之含水不超過其總重的10％，然后烘干或自然晾干；c、按適合比例在已烘干或自然晾干的粗選尾礦中混合添加煤粉，制成蜂窩狀方磚；d、將蜂窩狀方磚放入龍窯的窯室內(nèi)進(jìn)行還原焙燒，所述龍窯各窯室的下方分別建有悶礦倉，窯室與悶礦倉間設(shè)有手動活動閘門，當(dāng)窯室內(nèi)蜂窩狀方磚還原焙燒好后，手動開啟窯室對應(yīng)的閘門，窯室內(nèi)還原焙燒好的蜂窩狀方磚落入下方悶礦倉內(nèi)，使蜂窩狀方磚在隔絕空氣的環(huán)境下自然降溫，并關(guān)閉閘門，向窯室內(nèi)重新碼放蜂窩狀方磚進(jìn)行還原焙燒；e、待悶礦倉內(nèi)的蜂窩狀方磚冷卻后運(yùn)出、磨礦，并送入高頻篩篩選合格粒級礦物，最后送入磁選機(jī)，經(jīng)至少兩段磁選選出精礦粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及尾礦回收領(lǐng)域，具體是一種龍窯焙燒還原弱磁尾礦工藝。解決了我國現(xiàn)有鐵礦尾礦回收技術(shù)存在工藝復(fù)雜、投資大、能耗高、尾礦回收率低等問題，工藝步驟如下a、將尾礦漿以滾篩分離、磁選機(jī)粗選獲得粗選尾礦；b、將粗選尾礦過濾、烘干/自然晾干；c、按適合比例在粗選尾礦中添加煤粉，制成蜂窩狀方磚；d、蜂窩狀方磚放入龍窯的窯室內(nèi)進(jìn)行還原焙燒，將窯室內(nèi)還原焙燒好的蜂窩狀方磚落入下方悶礦倉內(nèi)，使蜂窩狀方磚在隔絕空氣的環(huán)境下自然降溫；e、蜂窩狀方磚冷卻后運(yùn)出、磨礦，高頻篩篩選、磁選機(jī)磁選出精礦粉。工藝成熟穩(wěn)定，操作簡單，可提高尾礦回收率6～15％，成本低，適用于尾礦回收二次利用，對尾礦的適應(yīng)性強(qiáng)，可廣泛推廣。
文檔編號B03C1/025GK101701288SQ20091024975
公開日2010年5月5日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者馬春雨, 馬雨田 申請人:馬雨田