用选矿方法回收钢渣中的铁.pdf

1 l 用选矿方法回收钢渣中的铁 王淑秋罗琳李成必吴熙群 摘要介绍河北某锕厂处理转炉渣的生产流程。虽然经过二次磁滑轮磁选．但仍有5 7 ％ 的渣精r 和渣尾矿禽长根低。达不到钢厂要求而丢弃。通过对渣精矿物质组成研究。采用弱磁 场强度的磁滑轮硅选，可获得旨峡5 0 ．6 9 ％、回收率8 1 ．2 8 ％的合格铰精矿。 关■词釜精矿磁滑轮磁选 冶金过程要消耗大量的原料、燃料，并 产生相应量的固体、液体和气体废料。世界 各国一般生产1 t 粗钢要产生约1 3 0 k 【g 钢 渣、4 0 l 【g 含铁粉尘及其它废料。由于资源 逐渐减少和减少环境污染的需要。有效地利 用钢铁厂的固体废料就成为当前一项十分 重要的任务。 我国高炉渣巳被广泛利用，但钢渣利用 率却不高，约为4 0 ％。由于我国大部分钢 铁厂长期采用抛渣法，到目前为止，国内积 存的钢渣已在1 亿t 以上，占用了大量的土 地，花费大量的维持费用。 从这些废料中回收铁和其它有用成分， 要比从贫矿中回收铁和其它有用成分便宜 一半，甚至更少。一般在一、两年内即可回 收全部投资，经济效益非常显著。 河北某炼钢厂每月排放转炉渣2 ．6 万 t ，该转炉渣经3 0 0 r a m 格筛分级，筛下产品 经磁滑轮磁选，磁性产品与十3 0 0 I Y L r n 钢渣 返回钢厂电炉，一3 0 0 m m 磁滑轮尾矿进行 筛分分级，磁性产品为渣精矿，磁滑轮尾矿 为渣尾矿，见图l 。经上述筛分磁选后仍有 5 7 ％的渣精矿和渣尾矿含铁较低，其它化学 成分不详，为了综合利用这部分渣精矿和渣 尾矿，对其分别进行了深入系统的物质组成 研究和干式磁选可选性试验，要求铁精矿品 北京矿冶研究总院教授级商工北京1 0 0 0 4 4 位达4 5 ％～5 0 ％时，提供磁选的工艺流程。 根据对渣精矿物质组成研究结果及其磁选 条件试验，渣精矿不用破碎和筛分，直接采 用弱磁场强为0 ．1 2 ～0 ．1 3 T 的唧0 0 m m 4 5 0 r a m 磁滑轮进行磁选，可获得产率为 6 7 ．4 0 ％、含铁5 0 ．6 9 ％、回收率8 1 ．2 8 ％的铁 精矿的较好指标。渣尾矿经磁滑轮磁选。虽 然可得到合格的铁精矿，但回收率太低。只 有1 0 ％左右，磁选不经济，可馓其它建筑材 料。 转炉溘 渣精矿洼尾矿 圈1 现场钢渣生产流程 l 渣精矿的物质组成研究 1 ．1 渣精矿的化学成分和铁物相分析 渣精矿的化学组成及铁的化学物相分 万方数据 1 2 析结果分别列于表l 和表2 。从表1 和2 大部分铁是以金属铁和磁性铁的形式存在， 可以看出渣精矿中的铁和钙含量较高，其中 约有2 0 ％的铁是以其它状态产出。 表I渣精矿的化学成分分析结果 ％】 些堂堕坌坚鲤 垒些鱼些垒壁 墅 堡 垒 舍量 6 07520 509 60 ．1 l03 33 0 ．8 73 4 ．30 ．7 30 ．5 3 表2 渣精矿中铁的物相分析结果 ％ 相别金属铰及磁铁矿中铰其它帙铁总量 1 ．2 渣精矿的相组成 1 ．2 ．1 渣精矿的x _ 一射线衍射分析 为了确定样中主要相组成，对该样进行 了酬线衍射分析，其结果为该样中主要 相组成有金属铁、铰酸二钙、硅酸三钙、氧化 钙、氢氧化钙、碳酸钙、方镁石。另有少量的 铁酸盐 F e 3 0 4 - M 【西b 0 4 。 1 ．2 ．2 渣精矿的相组成及大致含量 由于渣精矿的相组成比较复杂，因此试 样中的相组成是通过多种手段确定的。其 具体组成及大致含量见表3 。从表3 看出． 渣精矿中的铁主要为金属铁，其次为少量磁 铁矿、赤铁矿，其它还有方铁矿、褐铁矿，但 含量很少，含铁的相主要为铁酸二钙，其次 为铁方镁石。该样中的游离钙主要以氢氧 化钙的形式存在，估计是游离氧化钙吸水形 成的。其它的相组成还有铁方镁石、方镁石 及少量的铁酸镁、硅酸二钙、白云石、萤石、 玻璃相等。 1 ．3 渣精矿中金一铁解离度分析 将渣精矿破碎筛分。 1 ．2 m m 粒级铁 块占1 9 ．8 ％，含铁8 7 ．3 ％，一1 ．2 m m 粉状 粒级占8 0 ．2 ％，含铁3 0 ．8 ％。采用线段法 对一1 ．2 m m 粒级进行了单体解离度测定． 单体解离度达9 6 ％，而且单体金属铁的粒 度比连生体的金属铁的粒度粗得多。单体 金屑铁的粒度在 7 4 p ．m 粒级占有率达 7 8 ％，而在一2 0 ／t i n 粒级中的占有率仅为 6 ．5 ％，呈连生体的金属铗的粒度几乎全是 一2 0 1 x m 。 因此，可以认为，该样中的金属铁不需 要再磨矿。用简单的弱磁选方法可以获得较 好的选别指标。 裹3渣精矿的相组成及大致含量 1 砑_ i 葡虿而■i 1 ■石一 1 ．4 洼精矿粒度分析 渣精矿未经破碎，筛分后分为五个粒 级，其结果列于表4 ，由表4 结果可见， 1 ．2 m 碰级平均铁品位达5 1 ．7 8 ％，分布 率为7 7 ．3 2 ％。可见如果以临界粒度为 1 ．2 m m 的筛分分级方法处理渣精矿，可望 得到古铁5 0 ％以上、铁回收率7 5 ％以上的 铁精矿。但此方案筛分机械占地面积大。与 干式磁选方案相比，投资略高，设备维护费 用较高，精矿质量不易控制，环境污染大。 2 磁选条件试验 2 ．1 洼精矿磁选的磁场强度试验 要求铁精矿品位达到4 5 ％～5 0 ％时， 确定适合于渣精矿干式磁选的磁场强度。 为了探索干式磁选的磁场强度范围。首先进 万方数据 1 3 行了湿式磁选强度试验。试验结果列于表 5 。由表5 结果可知，随着磁场强度增加，铁 精矿品位逐渐降低，铁回收率逐渐下降，磁 场强度以0 ．1 5 T 为宜。 表4钢渣精矿粒度分析结果 ％ 裹5 渣精矿磁选磁场强度试验结果 ％ i 器，i 募产事铁品位蓑强度 T 名称 ⋯～ 收辜 羲精矿 5 4 ．2 0 01 0尾矿4 58 0 蠹糟矿l ∞．0 帙精矿6 9 ．2 0 01 5 尾矿 3 08 0 渣精矿l ∞．0 俄精r ∞．7 0 0 ．2 0尾矿1 9 ．3 0 菠精矿 1 0 00 2 ．2 渣精矿磁滑轮皮带速度试验 试验采用舛0 0 r n m 4 5 0 m m 永磁式磁 滑轮，该磁滑轮筒体表面场强为0 ．1 ～ 0 ．1 5 T ，平均场强为O ．1 2 ～0 ．1 3 T 。处理量为 1 0 t ／h 条件下，进行了皮带速度试验，试验 结果见表6 ，由表6 结果可知，随着皮带速 度增加。铁精矿品位逐渐提高，回收率随之 下降，兼顾铁精矿品位和回收率，皮带速度 定为1 ．g ～2 ．4 m ／s 。在此条件下，可获得铁 品位4 5 ％- - 5 0 ％、回收率8 1 ％- - 9 0 ％的铁精 矿。 表6 渣精矿磁滑轮皮带速度试验结果 ％ 3 结语 1 ．渣精矿中的铁主要以金属铁的形式 产出，其它还有少量的磁铁矿、赤铁矿、方铁 矿及褐铁矿等，金属铁和磁性铁的占有率高 达8 0 ％。其它铁相组成主要为铁酸二钙、 铁方镁石等。其它相组成有氢氧化钙、氧化 钙、硅酸三钙、铁酸镁、硅酸二钙、白云石、萤 石、玻璃相等。 2 ．渣精矿通过筛分方式也可获得台铁 5 0 ％左右、回收率7 0 ％以上的合格铁精矿， 但此方案筛子占地面积大，粉尘污染大，筛 子易磨损。 3 ．渣精矿中铁的选矿回收对象主要为 金属铁，根据其性质研究，对渣精矿采用 烈0 0 I l Ⅱn 4 5 0 r a m 、弱磁场强度0 ．1 2 ～ 0 ．1 3 T 的磁滑轮磁选后。可获得铁精矿含铁 5 0 ．6 9 ％、回收率8 1 ．2 8 ％的较好指标，满足 了钢厂的要求。 封三说明 北京矿墙研究总簏谩备研究所专利产品 专剞号 包括 白嘎培矿和中矿的浮选机 z L 9 3 2 4 1 0 6 34 、嘘荣式充气浮连机叶轮 Z L 9 4 2 1 8 3 6 1 ．4 、矿用粗囊粒浮选 机 z L 9 3 2 4 1 7 7 8 ．7 、一种闪速浮选机 Z L 9 8 2 0 4 8 2 38 、自唛式浮选机 z L 鲥1 0 0 6 6 7 ．O 、干式强磁选机 Z L 9 4 2 2 4 4 7 7 ．x 、涅式环式强磁选机 Z L 9 4 2 0 2 9 5 0 x 、一种磁选机的磁系 Z L 9 6 2 0 5 1 4 8 ．9 、一种中罐场永 磁筒式艟选机的鞋乐 Z L 9 6 1 0 7 0 1 6 ．1 。 ． 丌∞m 毗辨m M ％m仡扭瑚乩m瑚鼽亿啪虬诘拍∞“2弛加s舒列札柙孔札帖盯札 万方数据