專利名稱：一種粉煤灰磁選除鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉煤灰磁選除鐵的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠排出的廢棄物，粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，如何處理和利用粉煤灰成為一個十分重要的問題。另一方面，粉煤灰中含有多種可 以利用的組分，如氧化鋁、氧化硅等，如果將這些有用成分提取出來，可以對粉煤灰進行綜 合利用。但是，在粉煤灰有用成分的提取過程中，灰中所含有的氧化鐵成分一直是作為雜 質(zhì)存在，在提取過程中，鐵的存在會對提取物的純度造成影響。因此從粉煤灰中除鐵，對提 高有用成分的純度，提高粉煤灰綜合利用率具有重要意義。目前國內(nèi)從粉煤灰中磁選除鐵的方法主要為干法除鐵，S卩，將粉煤灰直接通過強 磁選機進行磁選。但在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下(氧化鐵含量<5%時)，由于鐵雜 質(zhì)與粉煤灰難以分離，因此難以徹底除去鐵雜質(zhì)。所以，對于低鐵含量的粉煤灰，現(xiàn)有技術(shù) 的除鐵效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠去除低鐵含量粉煤灰中的鐵 雜質(zhì)的方法。本發(fā)明提供的粉煤灰磁選除鐵的方法包括a.將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿 料；b.利用立式磁選機對所述漿料進行磁選；C.檢測磁選后的漿料的鐵含量；d.當(dāng)漿料中 的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時，返回步 驟b通過所述立式磁選機對所述漿料再次進行磁選。優(yōu)選地，所述立式磁選機的磁場強度為1. 5萬高斯以上。優(yōu)選地，利用立式磁選機對所述漿料進行磁選時，所述立式磁選機的場強為1. 5 萬Gs至2. 0萬Gs。優(yōu)選地，所述方法包括e.將排出的漿料濾壓為濾餅。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵磁線圈、進料 口、尾礦斗和沖水裝置，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以 使上鐵軛和下鐵軛成為一對產(chǎn)生垂直方向磁場的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn) 環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述 絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連 接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。優(yōu)選地，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7制成。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2_5mm。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下較為徹底地除去 鐵雜質(zhì)，除鐵效果明顯。


圖1是用于實現(xiàn)本發(fā)明除鐵方法的立式磁選機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種實施方式中除鐵方法的流程圖。
具體實施方式
如圖2所示，在本發(fā)明優(yōu)選實施方式的粉煤灰磁選除鐵方法中包括下列步驟對于粒度較大的粉煤灰物料，優(yōu)選將粉煤灰粉碎至預(yù)定粒度。在本發(fā)明的一個實 施例中，以流化床灰作為原料。在步驟201，將粉煤灰配置為預(yù)定濃度的漿料。優(yōu)選地，將粉煤灰加水，配成固含量 為20 40%的漿料。在步驟202，將配置為預(yù)定固含量的漿料在立環(huán)式磁選機上進行磁選。優(yōu)選地，所 述立式磁選機的場強為1. 5-2萬Gs。如圖1所示，在本發(fā)明中，立環(huán)磁選機包括轉(zhuǎn)環(huán)101、 感應(yīng)介質(zhì)102、上鐵軛103、下鐵軛104、勵磁線圈105、進料口 106和尾礦斗107，還包括脈動 機構(gòu)108和沖水裝置109。轉(zhuǎn)環(huán)101為圓環(huán)形載體，其中載有感應(yīng)介質(zhì)102，轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時，帶動感應(yīng)介質(zhì) 102以及感應(yīng)介質(zhì)102吸附的物質(zhì)運動，以便完成物料分選。轉(zhuǎn)環(huán)101可以任何適合的材料 制成，例如碳鋼等。電機或其他驅(qū)動裝置可以為轉(zhuǎn)環(huán)101提供動力，使得轉(zhuǎn)環(huán)101能夠按照設(shè)定速度 轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，轉(zhuǎn)環(huán)101轉(zhuǎn)動速度是連續(xù)可調(diào)的，可以根據(jù)不 同物料或者同種物料不同輸入條件調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)速度，以便達到最佳處理效果。當(dāng)物料的含鐵量或者處理量等參數(shù)低于預(yù)定值時，采用較低的轉(zhuǎn)速，例如3轉(zhuǎn)/分 鐘，使鐵磁性雜質(zhì)與磁場充分作用，并被吸附到感應(yīng)介質(zhì)網(wǎng)上選出。這樣還可以減少非磁性 礦物(粉煤灰)混入精礦中，提高了精礦產(chǎn)率。感應(yīng)介質(zhì)102安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵磁線圈105產(chǎn)生的磁場使得上鐵軛103和下鐵軛 104成為一對產(chǎn)生垂直方向磁場的磁極，上鐵軛103和下鐵軛104設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)101下方的內(nèi) 外兩側(cè)，以使轉(zhuǎn)環(huán)101在磁極間立式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)環(huán)101中的感應(yīng)介質(zhì)102 會經(jīng)過上鐵軛103和下鐵軛104構(gòu)成的磁極對磁化除鐵。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述感應(yīng)介質(zhì)102優(yōu)選為多層鋼板網(wǎng)。鋼板網(wǎng)由不 銹鋼制成，優(yōu)選地由lCrl7制成。每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，網(wǎng)格為菱形。所述絲梗的邊緣具 有棱狀尖角，所述上鐵軛103與進料口 106連接，所述下鐵軛104與用于出料的尾礦斗107連接。由于作為感應(yīng)介質(zhì)102的鋼板網(wǎng)的邊緣為棱角狀，因此，介質(zhì)的尖端磁場更強，從 而產(chǎn)生更好的磁選效果。由于縮小感應(yīng)介質(zhì)層102之間的間距，可以使粉煤灰顆粒直接接觸感應(yīng)介質(zhì)102， 從而避免了磁性顆粒透過介質(zhì)而未能去除的現(xiàn)象發(fā)生。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，鋼板網(wǎng)的介質(zhì) 層間距為2-5mm。更優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
本發(fā)明中，勵磁線圈105為雙玻璃絲包漆包鋁扁線，所述雙玻璃絲包漆包鋁扁線是為實心導(dǎo)體，相對于傳統(tǒng)的空心銅管電磁線圈，大大提高了占空比，加強了聚磁效果，改 善了磁場分布，并降低了電耗。勵磁線圈105電流采用連續(xù)可調(diào)控制，因而磁場也連續(xù)可調(diào)。優(yōu)選地，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機還包括脈動機構(gòu)108，所述脈動機構(gòu) 108通過橡膠鼓膜111與尾礦斗107相連。所述脈動機構(gòu)可以由偏心連桿機構(gòu)實現(xiàn)，脈動機 構(gòu)108與尾礦斗107相連，從而使脈動機構(gòu)108所產(chǎn)生的交變力推動橡膠鼓膜111往復(fù)運 動，可以使得尾礦斗107中的礦漿產(chǎn)生脈動。沖水裝置109位于轉(zhuǎn)環(huán)101的上方，用于利用水流將磁性物料沖入精礦斗中。沖 水裝置109可以是各種適合的沖水、噴淋裝置，例如噴頭、水管等。所述進料口 106與上鐵軛103的側(cè)部連接，以使粉煤灰從轉(zhuǎn)環(huán)的側(cè)部流入。進料 口 106可以使料斗或進料管。用于入礦的進料口 106以較小的落差進入上鐵軛103，避免了 磁性顆粒由于重力作用而透過感應(yīng)介質(zhì)102的現(xiàn)象發(fā)生，從而提高了磁選除雜的效果。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機還包括冷卻裝置112，所述冷卻裝置112設(shè)置在勵磁線圈 周圍，用于降低勵磁線圈的工作溫度，所述冷卻裝置為均壓腔水套。產(chǎn)生強磁場的立環(huán)磁選機工作時，勵磁線圈105會產(chǎn)生大量的熱量，有可能導(dǎo)致 線圈過熱燒毀，這是對磁選機危害最大的隱患。如何能更好的把這些熱量散發(fā)出來，使線圈 的溫度盡可能地降低，一直是技術(shù)難題。本發(fā)明采用均壓腔水套作為冷卻裝置，避免了以往 冷卻方式中的各種弊端，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。均壓腔水套優(yōu)選地采用不銹鋼材料制成，從而不易結(jié)垢。由于在水套的進出水處 均安裝均壓腔，所述均壓腔保證了水均勻地流經(jīng)每一層水套，并在套內(nèi)各處充滿。從而防止 局部水路短路，影響散熱。每層水套的水道橫截面積很大，可完全避免水垢堵塞，即使有一 處發(fā)生堵塞，也不影響水套中循環(huán)水的正常流動。而且水套與線圈大面積緊密接觸，可將線 圈產(chǎn)生的大部分熱量通過水流帶走。均壓腔水套與普通空心銅管散熱相比，散熱效率高，繞組溫升低，設(shè)備勵磁功率 低。在額定勵磁電流是40A的情況下，與采用普通空心銅管散熱的磁選機相比，勵磁功率可 由35kw降至21kw。在利用本發(fā)明的立式磁選機工作時，進料的礦漿從側(cè)部沿上鐵軛103的縫隙流經(jīng) 轉(zhuǎn)環(huán)101，由于轉(zhuǎn)環(huán)101內(nèi)的感應(yīng)介質(zhì)102在背景磁場中被磁化，感應(yīng)介質(zhì)102表面形成梯 度極高的磁場，礦漿中磁性顆粒在這種極高磁場作用下吸著在感應(yīng)介質(zhì)102表面，并隨轉(zhuǎn) 環(huán)101轉(zhuǎn)動，并被帶至轉(zhuǎn)環(huán)101頂部的無磁場區(qū)，再通過位于頂部的沖水裝置109沖水將磁 性物料沖入精礦斗中，而非磁性顆粒則沿下鐵軛104的縫隙流入尾礦斗107中，進而由尾礦 斗107的尾礦口排出。在步驟203，檢測磁選后的漿料的鐵含量。雖與鐵含量的檢測可以通過對漿料取 樣、干燥后，對樣品中的鐵離子含量進行檢測。對鐵離子的檢測可以采用各種適用的化學(xué)檢 測方法或設(shè)備。當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時，在步驟204，將漿料排出；當(dāng)漿料中 的鐵含量高于預(yù)定含量時，返回步驟202通過所述立式磁選機對所述漿料進行重復(fù)磁選。 所述預(yù)定含量可以根據(jù)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求和磁選成本綜合考慮，優(yōu)選地，鐵的預(yù)定含量為0. 8wt%，S卩，當(dāng)檢測到氧化鐵含量小于或等于0. 8wt%時，將漿料放出。優(yōu)選地，在步驟205，將排出的漿料進行壓濾，經(jīng)壓濾后形成濾餅。所述壓濾可以通 過板筐壓濾機實現(xiàn)，優(yōu)選地，在壓濾后形成固含量為30 50%的濾餅。在本發(fā)明的實施例中，作為原料的流化床粉煤灰，其化學(xué)成分如表1所示，單位
Wt % 表1實施例1 取流化床灰加水制成固含為33%的漿料，用立環(huán)磁選機在1. 75Gs的磁場下進行 磁選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°C干燥后，檢測三價鐵離子(TFe203)和二 價鐵離子(FeO)的含量)，在磁選三次后，鐵離子的含量低于預(yù)定值0.8wt%，達到 0. 7wt%。將所述漿料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機壓濾，壓濾后得到固含量為37. 5% 的濾餅。所述濾餅的化學(xué)成分如表2所示(wt% ) 表2對比例1 將表1所述的流化床粉煤灰在1. 75Gs的磁場下直接進行磁選，經(jīng)過3_5次磁選 后，所得到的干法磁選后的化學(xué)成分(wt % )如表3所示 表 3可以看出，隨后產(chǎn)品中鐵離子的含量為1. 5wt%，鐵含量高出用濕法磁選得到的產(chǎn) 品一 首。實施例2 取流化床灰加水制成固含為20%的漿料，用立環(huán)磁選機在1. 5Gs的磁場下進行磁 選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°c干燥后，檢測三價鐵離子(TFe203)和二價 鐵離子(FeO)的含量(wt% )，在磁選三次后，鐵離子的含量等于預(yù)定值0. 8wt%。將所述漿 料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機壓濾，壓濾后得到固含量為45. 0%的濾餅。所述濾餅的 化學(xué)成分如表4所示(wt%) 表4對比例2:將表1所述的流化床粉煤灰在1. 5Gs的磁場下直接進行磁選，經(jīng)過3-5次磁選后， 所得到的干法磁選后的化學(xué)成分(wt % )如表5所示 表 5可以看出，隨后產(chǎn)品中鐵離子的含量為1.46wt%，鐵含量同樣明顯高出用濕法磁 選得到的產(chǎn)品。實施例3:取流化床灰加水制成固含為20%的漿料，用立環(huán)磁選機在2. OGs的磁場下進行 磁選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°c干燥后，檢測三價鐵離子(TFe203)和 二價鐵離子(FeO)的含量(wt%)，在磁選三次后，鐵離子的含量低于預(yù)定值0.8wt%，達到 0. 75wt%。將所述漿料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機壓濾，壓濾后得到固含量為50. 0% 的濾餅。所述濾餅的化學(xué)成分如表6所示(wt%) 表 6盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實施方式進行描述的，但是其實現(xiàn)形式并不局限于 上述的實施方式。應(yīng)該認(rèn)識到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā) 明做出不同的變化和修改。
權(quán)利要求
一種粉煤灰磁選除鐵的方法，其特征在于，所述方法包括a.將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿料；b.利用立式磁選機對所述漿料進行磁選；c.檢測磁選后的漿料的鐵含量；d.當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時，返回步驟b通過所述立式磁選機對所述漿料再次進行磁選。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述立式磁選機的磁場強度為1.5萬高斯 以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用立式磁選機對所述漿料進行磁選 時，所述立式磁選機的場強為1. 5萬Gs至2. O萬Gs。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括e.將排出的漿料濾壓為濾餅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述立環(huán)磁選機包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、 上鐵軛、下鐵軛、勵磁線圈、進料口、尾礦斗和沖水裝置，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵磁線圈 設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對產(chǎn)生垂直方向磁場的磁極，所 述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板 網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進料口連接，所 述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2-5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開的粉煤灰磁選除鐵的方法包括將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿料；利用立式磁選機對所述漿料進行磁選；檢測磁選后的漿料的鐵含量；當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時，通過所述立式磁選機對所述漿料再次進行磁選。本發(fā)明能夠在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下較為徹底地除去鐵雜質(zhì)，除鐵效果明顯。
文檔編號B03C1/031GK101869870SQ201010161869
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者張文輝, 董宏, 郭昭華, 魏存弟 申請人:中國神華能源股份有限公司;神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司