從煤矸石中回收硫鐵礦的選礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種選礦方法，尤其是一種從煤矸石中回收硫鐵礦的選礦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石是指煤炭在開采及洗選加工過程中排放出的固體廢棄物，約占整個(gè)煤炭產(chǎn)量的10%左右。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有矸石堆存量達(dá)45多億噸，并以3億噸/年的速度仍在不斷地增加，是工業(yè)中產(chǎn)量和堆存量最大的固體廢棄物之一。矸石的堆存不僅造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且對(duì)大氣、土壤及水源等環(huán)境造成不同程度的污染，若加強(qiáng)對(duì)其資源化綜合利用研究，可使煤矸石轉(zhuǎn)化為有用的資源。同時(shí)，很多地方的煤矸石中含有一定數(shù)量的硫鐵礦，硫鐵礦是生產(chǎn)硫酸的最佳原料，若將煤矸石中的硫鐵礦礦提取出來則可以為企業(yè)創(chuàng)造出較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新藥劑、新工藝、設(shè)備的出現(xiàn)，對(duì)煤矸石中硫鐵礦的提取利用取得了突破性的進(jìn)展，典型的煤矸石中提取硫鐵礦的方法主要為重選或者浮選，前者的突出問題是選礦回收率偏低，大量的硫鐵礦損失在尾礦中；后者帶來的問題主要有:①破碎后的礦石直接磨礦，造成選礦廠成本較高;②浮選工藝中對(duì)硫鐵礦的提取需要加入的藥劑復(fù)雜，有PH調(diào)整劑、抑制劑、活化劑、捕收劑、起泡劑等，同時(shí)粗選很難達(dá)到較高的品位，還需進(jìn)行精選工藝流程，同時(shí)易泥化的粘土類礦物會(huì)吸附在硫鐵礦表面，造成浮選選擇性變差。尤其對(duì)于嵌布粒度不均勻的煤矸石來說，簡(jiǎn)單通過重選或者浮選很難實(shí)現(xiàn)其有效地分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種選礦回收率高、品位高的從煤矸石中回收硫鐵礦的選礦方法，尤其適用于嵌布粒度不均勻的煤矸石。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述工藝:(I)煤矸石經(jīng)破碎后采用雙層振動(dòng)篩分級(jí);分級(jí)的粗粒級(jí)產(chǎn)品采用重介質(zhì)振動(dòng)溜槽分選，得到精礦產(chǎn)品和尾礦;精礦產(chǎn)品脫除介質(zhì)后，得到粗粒級(jí)硫鐵礦；
(2 )分級(jí)的中間粒度產(chǎn)品采用礦砂搖床進(jìn)行分選，得到中粒級(jí)硫鐵礦和尾礦；
(3)分級(jí)的細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)磨礦分級(jí)、脫除礦泥，得到煤+黃鐵礦產(chǎn)品和尾礦。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的工藝步驟為:(I)煤矸石經(jīng)一段破碎作業(yè)后經(jīng)過雙層振動(dòng)篩，分級(jí)為粗粒級(jí)產(chǎn)品、中間粒度產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品;粗粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)重介質(zhì)振動(dòng)溜槽分選后，脈石礦物作為尾礦;精礦產(chǎn)品經(jīng)直線振動(dòng)篩進(jìn)行脫介，篩上產(chǎn)品為粗粒級(jí)硫鐵礦，篩下產(chǎn)品經(jīng)濕式強(qiáng)磁選后，磁性產(chǎn)品返回至重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，非磁性產(chǎn)品給入步驟(3)中的磨礦作業(yè)；
(2)所述中粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)入礦砂搖床進(jìn)行兩段分選，中礦順序返回，得到中粒級(jí)硫鐵礦和尾礦；
(3)所述細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與步驟(I)中的非磁性產(chǎn)品進(jìn)行磨礦作業(yè)，使分級(jí)設(shè)備的溢流粒度為-0.074mm占80%?90%，分級(jí)設(shè)備的溢流給入圓錐分級(jí)機(jī)脫泥，溢流泥質(zhì)物料作為尾礦，圓錐分級(jí)機(jī)的底流作為煤+黃鐵礦產(chǎn)品。
[0007]更進(jìn)一步的，所述步驟(I)中，濕式強(qiáng)磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為450KA/m?640KA/m，脈動(dòng)沖程22?30mm，脈動(dòng)沖次為300?350次/min，礦漿質(zhì)量濃度為25%?35%。
[0008]進(jìn)一步的，所述粗粒級(jí)產(chǎn)品的粒級(jí)為30?5mm，中間粒度產(chǎn)品的粒級(jí)為5?2mm，細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品的粒級(jí)為2?0mm。
[0009]更進(jìn)一步的，所述步驟(3)中的煤+黃鐵礦產(chǎn)品進(jìn)行浮選作業(yè)，得到精煤和浮選尾礦;浮選尾礦進(jìn)入懸振錐面選礦機(jī)兩段選別，得到細(xì)粒級(jí)硫鐵礦和尾礦。
[0010]更進(jìn)一步的，采用懸振錐面選礦機(jī)I和懸振錐面選礦機(jī)Π進(jìn)行選別;懸振錐面選礦機(jī)I的分選面轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1.0?1.5r/min，盤面振動(dòng)頻率為350?400次/min，沖洗水流速為1.0?1.5m3/h，給礦量為0.27?0.42t/h，礦漿質(zhì)量濃度為15%?25%;懸振錐面選礦機(jī)Π的分選面轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1.0?1.5r/min，盤面振動(dòng)頻率為350?400次/min，沖洗水流速為1.2?1.8m3/h，給礦量為0.22?0.30t/h，礦漿質(zhì)量濃度為12%?23%。
[0011 ]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:(I)本發(fā)明將煤矸石破碎后分成粗細(xì)不同粒級(jí)，粗粒級(jí)采用生產(chǎn)成本相對(duì)低的重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，分選出粗粒級(jí)的脈石礦物，減少直接磨礦的成本;尤其適用于嵌布粒度不均勻的煤矸石，根據(jù)煤矸石嵌布粒度不均勻的性質(zhì)，分級(jí)提取煤矸石中的硫鐵礦資源，這樣可大大提高硫鐵礦的回收率，且分選過程中同步對(duì)其它有價(jià)元素進(jìn)行提取增加其附加值。
[0012](2)本發(fā)明采用圓錐分級(jí)機(jī)進(jìn)行預(yù)選脫泥作業(yè)，減少了泥質(zhì)礦物對(duì)后續(xù)浮選選擇性的影響，分選出的精煤可增加煤矸石加工利用的附加值。
[0013](3)懸振錐面選礦機(jī)是一種新型的微細(xì)粒物料的分選設(shè)備，采用該設(shè)備對(duì)細(xì)粒級(jí)的硫鐵礦進(jìn)行回收，取得了理想的分選指標(biāo)。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1是本發(fā)明的工藝過程示意圖；
圖2是煤矸石的XRD分析圖；
圖3是煤矸石在反光鏡下的觀察圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下述實(shí)施例中所用煤矸石中主要成分的重量百分含量為:Si0264.03%,S 4.92%，Al2O3 20.48%,Fe2O3 4.21%,K2O 3.47%,MgO 0.54%,CaO I.78%。由圖2煤矸石原礦的XRD分析結(jié)果表明，煤矸石中含有的礦物主要有:硫鐵礦、石英、斜綠泥石、高嶺土、伊利石以及碳;同時(shí)從圖3煤矸石反光鏡下觀察圖片可以看出，煤矸石原礦中硫鐵礦與石英、高嶺土等呈不均勻粒度嵌布。
[0017]實(shí)施例1:圖1所示，本從煤矸石中回收硫鐵礦的選礦方法采用下述具體工藝步驟。
[0018](I)煤矸石經(jīng)一段破碎作業(yè)后經(jīng)過雙層振動(dòng)篩，30?5_的粗粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)重介質(zhì)振動(dòng)溜槽分選后，脈石礦物作為尾礦;精礦產(chǎn)品經(jīng)直線振動(dòng)篩進(jìn)行脫介，篩上產(chǎn)品為粗粒級(jí)硫鐵礦，篩下產(chǎn)品經(jīng)濕式強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選后，磁性產(chǎn)品返回至重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，非磁性產(chǎn)品給入步驟(3)的磨礦作業(yè);其中，濕式強(qiáng)磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為480KA/m，脈動(dòng)沖程25mm，脈動(dòng)沖次為310次/min，礦漿質(zhì)量濃度為28%。
[0019](2)5?2mm的中粒級(jí)產(chǎn)品采用礦砂搖床I和礦砂搖床Π進(jìn)行兩段分選，兩段分選過程為:中粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)入礦砂搖床I進(jìn)行選別，礦砂搖床I的中礦返回礦砂搖床I進(jìn)行再選，礦砂搖床I的精礦給入礦砂搖床π進(jìn)行再選，礦砂搖床Π的精礦產(chǎn)品作為中粒級(jí)硫鐵礦，礦砂搖床Π的中礦產(chǎn)品返回至礦砂搖床Π進(jìn)行再選，礦砂搖床I和礦砂搖床Π的尾礦作為尾礦
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[0020](3)2?Omm的細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與濕式強(qiáng)磁選機(jī)的非磁性產(chǎn)品進(jìn)行磨礦作業(yè)，使分級(jí)設(shè)備的溢流粒度為-0.074mm占82.41%，分級(jí)設(shè)備的溢流給入圓錐分級(jí)機(jī)脫泥，溢流泥質(zhì)物料作為尾礦，圓錐分級(jí)機(jī)的底流為煤+黃鐵礦產(chǎn)品。
[0021]所述煤十黃鐵礦產(chǎn)品進(jìn)行浮選作業(yè)，浮選的精煤增加煤矸石礦加工利用的附加值;浮選尾礦采用懸振錐面選礦機(jī)I和懸振錐面選礦機(jī)Π進(jìn)行兩段選別，兩端選別過程為:浮選尾礦進(jìn)入懸振錐面選礦機(jī)I進(jìn)行選別，懸振錐面選礦機(jī)I的中礦返回懸振錐面選礦機(jī)I進(jìn)行再選，懸振錐面選礦機(jī)I的精礦給入懸振錐面選礦機(jī)Π進(jìn)行再選，懸振錐面選礦機(jī)Π的精礦產(chǎn)品作為細(xì)粒級(jí)硫鐵礦，懸振錐面選礦機(jī)Π的中礦產(chǎn)品返回至懸振錐面選礦機(jī)Π進(jìn)行再選，懸振錐面選礦機(jī)I和懸振錐面選礦機(jī)Π的尾礦作為尾礦。其中，懸振錐面選礦機(jī)I的分選面轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1.2r/min，盤面振動(dòng)頻率為365次/min，沖洗水流速為1.2m3/h，給礦量為
0.42t/h，礦漿質(zhì)量濃度為22%;懸振錐面選礦機(jī)Π的分選面轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1.5r/min，盤面振動(dòng)頻率為380次/min，沖洗水流速為1.6m3/h，給礦量為0.25t/h，礦漿質(zhì)量濃度為17%。
[0022]煤矸石經(jīng)過上述方法處理之后，最終得到品位為39.08%、回收率為90.13%的硫鐵礦產(chǎn)品，以及灰分為10.25%、產(chǎn)率為5.23%的精煤產(chǎn)品。
[0023]實(shí)施例2:本從煤矸石中回收硫鐵礦的選礦方法采用下述具體工藝步驟。
[0024](I)煤矸石經(jīng)一段破碎作業(yè)后經(jīng)過雙層振動(dòng)篩，30?5_的粗粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)重介質(zhì)振動(dòng)溜槽分選后，脈石礦物作為尾礦;精礦產(chǎn)品經(jīng)直線振動(dòng)篩進(jìn)行脫介，篩上產(chǎn)品為粗粒級(jí)硫鐵礦，篩下產(chǎn)品經(jīng)濕式強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選后，磁性產(chǎn)品返回至重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，非磁性產(chǎn)品給入步驟(3)的磨礦作業(yè);其中，濕式強(qiáng)磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為520KA/m，脈動(dòng)沖程27mm，脈動(dòng)沖次為3