專利名稱：：鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種尾礦利用和處置技術(shù)，尤其是涉及一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，可廣泛用于磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的綜合利用和安全處置，特別適用于脈石礦物主要為石英的磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的整體利用和安全處置。
背景技術(shù)：
：尾礦，就是選礦廠在特定經(jīng)濟技術(shù)條件下，將礦石磨細(xì)、選取"有用組分"后所排放的廢棄物，也就是礦石經(jīng)選別出精礦后剩余的固體廢料。一般是由選礦廠排放的尾礦礦漿經(jīng)自然脫水后所形成的固體礦業(yè)廢料，是固體工業(yè)廢料的主要組成部分，其中含有一定數(shù)量的有用金屬和礦物，可視為一種"復(fù)合"的硅酸鹽、碳酸鹽等礦物材料，并具有粒度細(xì)、數(shù)量大、對環(huán)境污染和危害的特點，但同時又是一種潛在的二次資源。通常尾礦作為固體廢料拋置于礦山附近筑有堤壩的尾礦庫中，有的直接排入河溝，因此，尾礦是礦業(yè)開發(fā)、特別是金屬礦業(yè)開發(fā)造成環(huán)境污染的重要來源；同時，因受選礦技術(shù)水平、生產(chǎn)設(shè)備的制約，也是礦業(yè)開發(fā)造成資源損失的常見途徑。換言之，尾礦具有二次資源與環(huán)境污染雙重特性。我國大多數(shù)礦山資源的品位較低，在選礦流程中排出大量的尾礦，隨著礦產(chǎn)資源利用程度的提高，礦石的可開采品位相應(yīng)降低，尾礦排出量也在增加。世界各國每年排出的尾礦量約50億t，而我國僅2000年尾礦排放量就達(dá)6億t左右。目前，我國金屬礦山堆存的尾礦達(dá)到80億噸以上，而且以每年產(chǎn)出8-10億噸尾礦的速度增加，其中鐵礦山年排尾礦6-7億噸。目前我國的尾礦綜合利用率僅為7-9%，大量的尾礦只能堆放在尾礦庫或一些自然場地中，如此之多的尾礦不可避免地帶來一系列的問題。其表現(xiàn)在侵占土地、植被破壞、土地退化、沙漠化以及粉塵污染、水體污染、資源浪費、尾礦庫潰壩等等。因此，尾礦資源綜合利用和安全處置，意義重大，但是，尾礦資源綜合利用存在著以下難點(1)尾礦產(chǎn)生量大，全國每年產(chǎn)出8-10億噸尾礦的速度增加，其中鐵礦山6億余噸。缺乏高效環(huán)保、經(jīng)濟適用、大用量、能夠?qū)⑷课驳V吃干榨盡的技術(shù)。(2)類型多、成份復(fù)雜，不同礦山的尾礦性質(zhì)也千差萬別，綜合利用的方式不同。(3)尾礦粒度細(xì)，有價元素含量相對較低，脫水、過濾難度大，回收和綜合利用難度大、成本高。(4)尾礦建材產(chǎn)品容重大、附加值低，產(chǎn)品銷售的輻射范圍有限(《50km)，人們的思想觀念難以接受尾礦建材產(chǎn)品。(5)尾礦處理與處置的投入大，但經(jīng)濟效益一般較小，主要體現(xiàn)在環(huán)境效益和社會效益上。這些現(xiàn)象都為礦山固體廢物減排和綜合利用帶來了一定的困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，而提供一種可綜合回收有價組分、大用量利用尾礦并實現(xiàn)無尾礦排放尾礦庫的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝采用以下工藝、步驟(1)將含Si02》4(F。的鐵礦尾礦采用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量《l(m;所述分級工藝采用的設(shè)備可以是螺旋分級機、水力旋流器、細(xì)篩，最佳為水力旋流器和細(xì)篩的順序組合。(2)將分級工藝分離出的細(xì)粒尾礦采用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細(xì)粒新尾礦；如果分離出粗粒尾礦后的細(xì)粒尾礦中鐵含量低、回收價值不大，或者選礦難度大，也可以直接進行下一步工藝。(3)對細(xì)粒尾礦或細(xì)粒新尾礦采用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細(xì)粒干尾礦，所述細(xì)粒干尾礦中水份含量《20%;(4)細(xì)粒干尾礦排向干尾礦堆場或作為工業(yè)原料使用。如果細(xì)粒干尾礦中TFe含量》15%的還可以作為水泥廠的原料使用，TFe含量小于15%的可以作為磚廠的配料使用，也可作為其它非金屬材料使用。本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝采用以上工藝方案處理后，具有以下優(yōu)點(1)可以獲得占尾礦總產(chǎn)率30%—50%的粗粒尾礦，粗粒尾礦作為建筑用黃砂代用品出售，既減少了后續(xù)尾礦處理工藝的尾礦量和處理費用，又實現(xiàn)了尾礦資源的大總量綜合利用，減排效果顯著，且產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。(2)由于粗粒尾礦中鐵含量較低，且絕大多數(shù)未單體解離，采用先分離出粗粒尾礦、再回收鐵礦物的工藝，充分考慮了粗粒尾礦中鐵含量低的因素，既經(jīng)濟、又合理。(3)先分離出粗粒尾礦，也有利于后續(xù)的過濾作業(yè)，因為粗粒尾礦容易沉淀，不利于過濾作業(yè)的正常運行。(4)對細(xì)粒尾礦或細(xì)粒新尾礦采用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細(xì)粒干尾礦，干尾礦可以作為水泥廠的原料或磚廠的配料，也可以直接排向干尾礦堆場，如礦山排土場。由于不用排向尾礦庫，既減少了建尾礦庫征地、運行管理的費用，又消除了尾礦庫的安全隱患。圖1是本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的一種流程圖，未進行鐵礦物再選。圖2是本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的另一種流程圖，進行了鐵礦物再選。具體實施例方式為進一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝作進一步說明。圖1流程中處理的尾礦為馬鋼集團姑山礦業(yè)有限責(zé)任公司選礦廠尾礦。試樣粒度組成篩分、水析結(jié)果見表l，試樣多元素分析結(jié)果見表2。試樣粒度組成表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由尾礦粒度組成可見，試樣中+0.16毫米占37.4%，可以分出部分粗砂代替黃砂外銷。試樣多元素分析結(jié)果(％)表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由尾礦多元素分析結(jié)果表明它的主要成份是二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁，與傳統(tǒng)的建材、陶瓷原料性質(zhì)非常接近。結(jié)合圖1所示的本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的流程圖看出，采用砂泵將尾礦給入水力旋流器、細(xì)篩進行組合分級，得粗粒尾礦砂，通過調(diào)節(jié)水力旋流器、細(xì)篩參數(shù)，控制粗粒尾砂中-O.16mm粒級含量《10%;水力旋流器的溢流、細(xì)篩的篩下部分，給入濃縮機進行濃縮，控制濃縮機的底流濃度》50%;將濃縮機的底流給入過濾機進行進一步脫水，得細(xì)粒干尾礦，細(xì)粒干尾礦部分排向排土場堆存，一部分運到水泥廠作為水泥廠的鐵質(zhì)校正劑使用。在本實施例中，己經(jīng)分出粗粒尾礦的水力旋流器的溢流、細(xì)篩的篩下部分中(即細(xì)粒尾礦)，盡管鐵含量較高，達(dá)22%以上，但鐵礦礦物的嵌布粒度極細(xì)，且是難選的弱磁性鐵礦物，沒有進行鐵礦物再選回收。生產(chǎn)出的粗粒尾砂粒度篩析結(jié)果見表3生產(chǎn)的粗粒尾砂粒度篩析結(jié)果表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>粗粒尾砂與黃砂的物理性能比較見表4。尾砂與黃砂的物理性能比較表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>生產(chǎn)出的粗粒尾砂質(zhì)均、潔凈、不含云母、硫酸鹽、硫化物、有機物、粘土淤泥等有害雜質(zhì)，實驗檢測表明用尾砂配制的砂漿其抗折、抗壓強度均高于普通黃砂，其易和性、保水性和普通黃砂接近，完全可以代替建筑用黃砂出售。圖2給出了本發(fā)明鐵礦尾礦整體利用和處置工藝的另一種流程圖，進行了鐵礦物再選。如果尾礦中含有磁性鐵礦物，采用弱磁選工藝進行選別；如果尾礦中含有弱磁性鐵礦物，則采用強磁選或強磁選、反浮選聯(lián)合工藝。粗精礦再磨、再選得最終鐵精礦。本發(fā)明所述的濃度皆為重量濃度。權(quán)利要求1.一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特征在于采用以下工藝、步驟(1)將含SiO2≥40％的鐵礦尾礦采用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量≤10％；(2)將分級工藝分離出的細(xì)粒尾礦采用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細(xì)粒新尾礦；(3)對細(xì)粒新尾礦采用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細(xì)粒干尾礦，所述細(xì)粒干尾礦中水份含量≤20％；(4)細(xì)粒干尾礦排向干尾礦堆場或作為工業(yè)原料使用。2.如權(quán)利要求1所述的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特征在于所述分級工藝采用水力旋流器和細(xì)篩的順序組合。3.—種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特征在于采用以下工藝、步驟(1)將含Si02^40。/。的鐵礦尾礦采用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量《10。/。；(2)將分級工藝分離出的細(xì)粒尾礦釆用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細(xì)粒干尾礦，所述細(xì)粒干尾礦中水份含量《20%;(3)細(xì)粒干尾礦排向干尾礦堆場或作為工業(yè)原料使用。4.如權(quán)利要求3所述的鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，其特征在于所述分級工藝采用水力旋流器和細(xì)篩的順序組合。全文摘要本發(fā)明公開了一種鐵礦尾礦整體利用和處置工藝，它采用以下工藝、步驟(1)將SiO₂≥40％的鐵礦尾礦采用分級工藝分離出粗粒尾礦，所述粗粒尾礦中-0.16mm粒級含量≤10％；(2)將分級工藝分離出的細(xì)粒尾礦采用磁選方法回收鐵礦物得粗精礦、細(xì)粒新尾礦；(3)對細(xì)粒尾礦或細(xì)粒新尾礦采用濃縮機、過濾機進行脫水處理，得細(xì)粒干尾礦，所述細(xì)粒干尾礦中水份含量≤20％；(4)細(xì)粒干尾礦排向干尾礦堆場或作為工業(yè)原料使用。本發(fā)明具有可綜合回收有價組分、大用量利用尾礦并實現(xiàn)無尾礦排放尾礦庫的優(yōu)點，可廣泛用于磁鐵礦石、赤鐵礦石選礦尾礦的綜合利用和安全處置。文檔編號B03C1/00GK101513625SQ200910116430公開日2009年8月26日申請日期2009年3月25日優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日發(fā)明者孫炳泉,常前發(fā),亮李,李俊寧,楊任新,炬王申請人:中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司