BL1500螺旋溜槽选别硫酸渣的应用研究.pdf

有色全属 选矿部分 2 0 0 6 年第1 期 B L l 5 0 0 螺旋溜槽选别硫酸渣的应用研究 刘惠中1 ，郑荣田2 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 ；2 ．中国第四冶金建设公司，江西责溪3 3 5 4 0 0 摘要介绍了采用B L l 5 0 0 螺旋溜槽作为主要分选设备从硫酸渣中回收铁精矿的研究及上业应用情况。研究表 明．经B L l 5 0 0 螺旋溜槽重选富集，可从品位为5 6 ．8 ％f f r e 的硫酸渣- | 】回收获得- I 位为6 31 ％呷曲的合格铁精矿产品，回 收率达6 1 1 ％。文r f l 对硫酸渣的矿物性质、选别1 二艺、流程配置、工业指标等都做了较为详细的阐述。 关键词硫酸渣；重选；螺旋溜槽 中图分类号T D 4 5 5 ．3文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 1 0 3 2 6 0 3 硫酸的消耗量是表征一个国家工业化程度的重 要指标之一。硫酸渣是硫酸生产锏备过程中产生的 一一种废渣，一般条件下，每生产l t 硫酸即要排出 o ．8 ～0 ．9 t 的硫酸渣。硫酸渣中主要成分是铁，当铁含 量达到一定程度时，可直接炼铁。而对于含铁量较低 的硫酸渣，则可通过选矿，提高铁品位，再作为炼铁 的原料。 硫铁矿是我国生产硫酸的主要原料。硫酸渣的 铁含量因硫铁矿产地及来源不同品位波动较大，一 般含铁3 0 ％～5 0 ％，通常有黑、红两种颜色，粗细两种 粒度。含铁低 一般 3 5 ％ ，粒度较粗 0 ．1 ～3 m m 的 硫酸渣．足由沸腾炉溢流口排出来的废渣。粒度较细 一0 ．1 m m 的是由旋风除尘器分离出来的矿灰。硫酸 渣的组分主要是三氧化二铁和四氧化三铁、金属的 硫酸盐和氧化物，其成分随硫铁矿的组分和焙烧工 艺而有差异。 选别硫酸渣主要有以下几种方法重选、浮选、 磁选法，或几种方法的组合。对于浮选法，常因硫酸 渣经烧制后，其矿物表面活性不足或变化容易导致 浮选无法进行，指标波动，分选效果不稳定，工业中 不好操作。磁选法的问题主要是由于硫酸渣的磁性 经常会随着烧制硫酸时的条件波动而变化，所以磁 选的选择性较差，指标容易波动，且硫酸渣中的j 氧 化二铁由于是非磁或弱磁性矿，无法通过磁选回收。 而重选法是根据矿物密度来进行分选的，所以选择 性较好，分选比较有效可靠，选别成本也是最低的。 采用B L l 5 0 0 螺旋溜槽作为重选设备就可以有效地 从硫酸渣中回收合格铁精矿，且该设备具有选别成 本低、单机处理能力大、投资省等特点，很适合于硫 酸渣的分选。 1B L l 5 0 0 螺旋溜槽简介 B L l 5 0 0 螺旋溜槽是由北京矿冶研究总院于 1 9 9 9 年研制成功的，该设备目前开发有A 、B 、C 、D 、F 型5 个型号，其中A 、C 型专门为分选硫酸渣而设计 的，并已在硫酸渣的选别工业生产中得到大量应用。 该设备获部级科技进步二等奖一项，并被评定为 图1B L l 5 0 0 螺旋溜槽 F i g 1B L l 5 0 0s p i r a lc h u t e 耀孚器羿；刘2 0 0 惠5 - 中0 7 - 1 9 2 6 9 8 一 ．男，江西信丰人，北京科技大学在读博士，机械研究所高级工程师．B L l 5 0 0 螺旋溜槽设计人。 万方数据 2 0 0 6 年第1 期 刘惠中等B L l 5 0 0 螺旋溜槽选别硫酸渣的应用研究 2 0 0 4 年度国家重点新产品，具有处理能力大、富集 比高、粒度回收下限低、运行成本低、耐磨性好、操作 维护简单等优点，特别适合于硫酸渣的选别。 在硫酸渣的选别吏践中，一般采用粗选、精选和 扫选组合的工艺流程，引对硫酸渣的选别要求，设计 了A 、C 两个型号，粗选和扫选采用A 型、精选采用 C 型。 该设备主要由分矿器、上支架、给矿槽、螺旋槽、 截矿槽、接矿斗和槽支柱七个部分组成。如图1 所 示。 表1B L l 5 0 0 - A 、C 螺旋溜槽技术参数 T a b1T e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n so f B L l 5 0 0 一A ，C s p i r a lc h u t e 型号B L l 5 0 0 - A 、C 断而曲线 横向倾角尸 螺旋槽外径Y , o m 材质 外形尺寸h m n 漫各重量，k g 给矿浓度，％ 给矿粒度／r a m 处理量， t 一 复合立方抛物线 9 1 2 1 5 0 0 玻璃钢衬耐磨层 1 6 6 0 x 1 6 6 0 4 5 0 0 4 8 0 0 1 2 0 0 1 5 西0 0 0 4 , 4 6 1 0 选别硫酸渣用B T ．1 5 0 0 螺旋溜槽技术参数如表 1 所示。 2 生产应用情况 B L l 5 0 0 螺旋溜槽目前已在湖北、山东、辽宁、山 西、河南、广西、广东、福建等地的硫酸渣分选工业中 得到一定规模的应用，不同地方的硫酸渣矿物性质 不尽相同，原矿一般含铁3 5 ％～5 5 ％，含硫0 ．5 ％～ 2 ．5 ％，粒度组成也不一样，现以湖北大悟硫酸渣为例 进行说明。 2 ．1 硫酸渣矿石性质 大悟硫酸渣中的金属矿物主要有赤铁矿，其次 为磁铁矿，此外还有少量或微量的褐铁矿、磁黄铁 矿、硫化铜和赤铜矿。非金属矿物主要为石英、长石， 次为硅酸盐矿物、少量或微量的白云母、黏土矿物、 碳酸盐。试样铁物相分析结果见表2 。 2 ．2 硫酸渣粒度组成分析 为了查明铁元素在试样中各粒级的分布规律， 对该硫酸渣进行了粒度分析，粒度分析结果见表3 。 从表3 试样粒度分析结果可看出，硫酸渣的粒 度较细，一0 ，0 7 4 m m 粒级占5 9 ．7 8 ％，并且一0 ．0 7 4 m m 粒级铁的分布率为6 5 ．8 9 ％，因此对于该硫酸渣来 说，可不需再磨以避免增加生产成本。 表2大悟硫酸渣铁物相分析结果，％ T a b2M i n e r a lc o m p o s i t i o na n a l y s i so fD a w us u l t a t e r e s i d u e ／％ 相别裟裟篡装鬻之铁F e S i 0 3 总铁 铁含量4 1 33 1 ．9 60 ．3 1 1 ．0 5o2 61 18 54 95 6 铁分布率83 36 4 ．4 90 ．6 32 ．1 20 ．5 22 3 ．9 1 1 0 00 表3硫酸渣粒度分析结果，％ T a b3S i z ed i s t r i b n t i o no fs u l f a t er e s i d u e 2 ．3 硫酸渣选别工艺流程 一般采用一次粗选、一次精选、一次扫选的单一 重选典型工艺，如图2 所示，粗选精矿进精选，尾矿 进入扫选，精选的精矿作为最终精矿，尾矿进入扫 选，扫选的精矿进精选，尾矿直接抛弃。分选设备全 部采用B L l 5 0 0 螺旋溜槽。对于一些比较特殊的硫 酸渣，我们有时会采用两段扫选的工艺，或再增加一 段磁选作为扫选处理重选扫选段的尾矿以进一步提 高回收率。具体采用何种流程要根据矿物性质确定。 图2B L l 5 0 0 螺旋溜槽选别硫酸渣流程 F i g2 T h ef l o w s h e e to fs u l f a t er e s i d u ep r o c e s s i n g b yB L l 5 0 0s p i r a lc h u t e 2 ．4 设备的配置 采用B L l 5 0 0 螺旋溜槽作为主体分选设备选别 硫酸渣，在工业中实施起来比较方便快捷，且占地面 积少，安装配置容易。与其配套的还需一套供料制浆 系统，主体分选设备螺旋溜槽可布置在一个工作平 万方数据 2 8 有g A “ 属 选矿郜分2 0 0 6 年第1 期 台上，粗选、精选、扫选螺旋溜槽上方设一个总分矿 器将矿浆分配到各台螺旋溜槽，粗选精矿直接排入 设在平台下方的粗精矿泵池中，由泵打人精选螺旋 溜槽进入精选流程，粗选尾矿直接排人平台下方的 尾矿泵池中，由泵直接泵人扫选螺旋溜槽进入扫选 流程。精选螺旋溜槽的精矿直接排人精矿池，尾矿排 人工作平台下方的扫选泵池中，进入扫选流程。扫选 的精矿排人精选的泵池进入精选，尾矿直接排入尾 矿池中。整个工程建设较简单、占地面积小，投资省。 2 ．5 工业应用情况 2 ．5 ．1 湖北大悟硫酸渣工业应用 采用了9 台B L l 5 0 0 螺旋溜槽配置成一次粗 选、一次扫选、一次精选的生产流程，日处理能力 5 0 0 t ／d ，经生产考察，设备工作平稳，维护起来简单。 工业生产指标如表4 所示。 表4大悟硫酸渣选别指标，％ T a b4T h eP r o c e s sd a t ao fD a w i ls u l f a t er e s i d u e ／％ 由表4 可知，湖北大悟硫酸渣经一次粗选、一次 扫选、一次精选，单一B L l 5 0 0 螺旋溜槽重选分选流 程，可获得产率为5 5 ．0 ％、全铁品位6 3 ．1 ％、硫含量 O ．1 6 ％的合格铁精矿产品。 2 ．5 ．2 广西硫酸渣工业生产指标 废矿的硫酸渣粒度组成不均匀，原矿品位较低 只有3 5 ％ T F e 左右，经筛析，粗粒 o ．1 5 m m 含铁 量明显较低，筛上产品品位在1 5 ％ T F e 以下，所以 采用r 筛分一重选的工业生产流程，原矿经筛分抛尾 后进入重选，重选采用了6 台B L l 5 0 0 螺旋溜槽配 置成一次粗选、一次扫选、一次精选的生产流程，日 处理能力3 0 0 t ／d ，经生产考察，设备工作平稳，维护 起来简单。重选工业生产指标如表5 所示。 衰5广西硫酸渣选别指标／％ T a b5T h eP r o c e s sd a t ao fG u a n g x is u l f a t e r e s i d u e ／％ 由表5 可知，当原矿品位较低时，采用此工艺， 仍可以回收得到全铁品位6 0 ％以上的铁精矿。 3 结语 1 ．采用B L l 5 0 0 螺旋溜槽可以有效地从硫酸渣 中回收合格铁精矿，采用一次粗选、一次精选、一次 扫选的单一重选工艺，可从含铁品位为5 6 ．8 ％的硫 酸渣中回收获得产率为5 5 ．O ％、全铁品位6 3 ．1 ％、硫 含量0 ．1 6 ％的合格铁精矿产品。 2 ，与其它硫酸渣分选工艺和设备相比，采用 B L l 5 0 0 螺旋溜槽选别硫酸渣，具有投资省、实施快、 易上规模、工艺流程简单、生产成本低、运行可靠等 优点。 3 ．不同地点的硫酸渣可选性差异较大，主要与 硫酸原料硫铁矿的矿石性质有关，一般来说采 用含硫品位高、粒度较粗的硫铁矿烧制硫酸，硫酸渣 的含铁量相应更高，可选性也更好。 4 ．实践中，对于磁性较好的硫酸渣 俗称黑 渣 ，有时增加一段磁选处理重选的尾矿可以获得更 高的回收率。对于粒度组成不均匀的硫酸渣，宜采用 筛分后重选的选别工艺。 T H ER E S E A R C Ho FS U L F A T ER E S ⅢU EP R o C E S S 矾GB YB L l 5 ∞ S P I R A LC H U T E L I UH u i z h o n f ，Z H E N GR o n g t i a n 8 1 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a a C h i n a F o u r t hM e a t U u r g yC o n s t r u c t i o nC o m p a n y ，G u i x iJ i a n g x { 3 3 5 4 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T T h ea p p l i c a t i o no fr e c y c l i n gi r o nc o n c e n t r a t ef r o mt h es u l f a t er e s i d u eb yB L l 5 0 0s p i r a lc h u t ew a s i n t r o d u c e d ．C o n c e n t r a t e db yB I ，1 5 0 0s p i r a lc h u t e ．t h es u l f a t er e s i d u ei Su p g r a d e df r o m5 6 皇％乳t o6 3 ．1 ％ F e ．w i t h a r e c o v e r y o f6 1 ．1 ％，T h e p r o p e r t y o fs u l f a t e r e , d u e ，p r o c e s s f l o ws h e e t ，p r o c e s sd a t aa r e r e p r e s e n t e d ． K E YW O R D S s u l f a t er e s i d u e ；g r a y i t vc o n c e n t r a t i o n ；s p i r a lc h u t e 万方数据