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【西安礦源】|| 如何提高選礦廠鐵尾礦資源的綜合利用?

作者:admin 發布日期:2021/1/5 關注次數: 二維碼分享

綠色礦山技術傳播與踐行者

對于礦產資源來說,不應存在尾礦之說。礦山企業尾礦是指生產過程沒有進行回收利用的非目的礦物,現階段不具有經濟價值,但經過開采、運輸、破碎、磨礦、選別等處理,相對于原生礦,對其進行再次利用可減少很大一部分的能量消耗,回收利用其中有價物質的成本。

我國每年產生鐵尾礦1.1億t以上,尾礦全鐵品位平均在11%以上。如果從鐵尾礦中回收的鐵精礦按品位60%、產率2%~3%計算,每年可回收鐵精礦300~400萬t,相當于一個大型鐵礦企業選礦廠的產量。

鐵尾礦細度-0.074mm的占50%左右,相比從原生低品位鐵礦石中回收鐵,磨礦成本可節約近70%。因此對尾礦資源進行綜合利用研究,提取尾礦中的目的性礦物,在現有科技水平下,兼顧經濟合理性,最大限度地利用尾礦資源,變廢為寶,既保護生態環境,又有利于企業長遠發展。


1、礦產資源綜合利用背景

某選礦廠每年處理鐵礦石1300萬t,產生尾礦850萬t以上,含鐵10%左右,全部排入尾礦庫堆存。該選礦廠閉庫尾礦庫更是個隱形大型鐵礦床,受早期選礦技術水平制約,閉庫尾礦庫尾礦鐵品位較高。

隨著“綠色礦山、全面發展、協調發展、可持續發展”理念的深入,進行尾礦綜合利用,變廢為寶,形成基于尾礦開發的新產品和新的利潤增長點,拓展企業的生產經營范圍是提高企業經濟效益和社會效益的重要途徑。


2、礦產資源綜合利用途徑

該選礦廠采用磨礦一磁選原則流程進行生產,僅利用尾礦回收機提取部分低品位鐵精礦,沒有對其他金屬和非金屬礦物進行綜合利用。該選礦廠尾礦屬高硅型鐵尾礦,鐵品位10%左右,主要以碳酸鐵和赤(褐)鐵的形式存在,非金屬礦物主要為石英,SiO:含量77.83%,此外還含有長石、石榴石、角閃石等。


2.1、 制備高純石英砂

該選礦廠尾礦石英與鐵礦物連生,石英礦物的包裹體、鮞狀結構較少,顆粒較大,可以充分回收利用其中的石英制備高純石英砂,實現尾礦的高附加值利用。高純石英砂SiO:品位在99.90%以上,屬中性無機填料,不含結晶水,不與被填充物發生化學反應,是一種非常穩定的礦物填料,被廣泛應用于高級液晶玻璃、大規模及超大規模集成電路、光纖、激光、航天、軍事等領域中。

對鐵尾礦進行高純石英砂提取需要物理選礦、化學選礦、粉體表面處理等多種工藝結合,目前主要采用磨礦一弱磁選一強磁選一浮選一整形磨一深加工酸洗處理一表面改性處理工藝,提取的高純石英砂Si02品位99.9%以上、白度94.0%以上,達到高品質石英砂標準。

2.2、 回收赤褐鐵

該選礦廠現階段生產的尾礦細度-0.074mm60%左右,鐵礦物主要是磁選工藝無法回收的赤(褐)鐵礦和少量沒有達到單體解離的微細粒磁鐵礦,主要集中在-0.045mm,因此可采用細磨一弱磁選一強磁選一浮選工藝回收尾礦中的赤(褐)鐵,試驗可得到產率6%以上、品位60%的鐵精礦。以該流程為依據測算,每年通過回收利用可生產品位60%左右的鐵精礦50多萬噸。

2.3、 分粒級處理

尾礦綜合利用要獲得利潤的關鍵點是工藝產品市場價格可觀,因此對該尾礦按粗粒級、中粒級、細粒級分別處理,以提高磨礦—分級工藝作業效率,降低選別成本。

首先通過細篩篩分得到+0.5mm的粗粒級作為建筑用砂使用,代替鋪路材料、黃砂,也可以用做混凝土骨料、水泥摻料;-0.5mm粒級經過分級得到中粒級,粗度組成簡單,可以通過常規的磨選工藝回收其中的金屬礦物和非金屬礦物;-0.045mm細粒級通過水力旋流器分級直接排出,再通過表面改性工藝用作提取稀散金屬和橡膠補強材料。

尾礦通過分粒級處理進行綜合利用,既提高磨礦分級效率,降低成本,又可排除粒級組成復雜對后續選別工藝的影響,是尾礦大規模綜合利用的良好途徑。


3、礦產資源綜合處理工藝

合理的尾礦綜合利用技術是企業產生經濟效益和社會效益的基礎。尾礦綜合利用應采用多元化的生產工藝相結合,多種利用途徑同時進行:既有經濟效益不高、但可以消耗大量尾礦的產品,如建筑砂、水泥混凝土骨料等,也要有技術含量高、附加值高、經濟利潤高的產品,如提取高純石英、稀油金屬等。

根據該選礦廠尾礦特點,結合現階段尾礦綜合利用研究成果,采取分粒級利用、多種產品相結合的整體處理工藝,流程見下圖。

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尾礦綜合利用是最大限度地利用礦產資源,也是保護生態環境、促進礦山企業可持續發展的深層次、大系統工程。尾礦綜合利用涉及選礦、材料、機械、環保等學科領域,需要多種工藝技術相結合,同時要引起各相關部門與人員的重視,才能使尾礦變廢為寶,避免尾礦堆存帶來的危害和資源浪費。

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