铁尾矿的若干种应用领域及实际案例

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:380

尾矿资源综合利用一般分为两个方面考虑。首先,尾矿中最具经济价值的是其中所含有的各种有价属和矿物,这是尾矿综合利用时必须考虑的。其次,再考虑尾矿整体利用。以下将分别阐述及举例说明。

一、铁尾矿再选和有价元素的综合回收

尾矿回收有用成分需要首先进行的工作是对尾矿中有用成分的含量(定性、定量检测)和存在状态等进行仔细研究。

(一)采用磁选机对尾矿进行再选

马钢南山矿凹山铁选厂年产尾矿量350万t,用马鞍山矿山研究院设计的直径为500 mm,长为4 mm的圆盘磁选机选别,可获得产率5%~6%,铁品位29%~31%的粗精矿,经再磨再选后可获得产率2%,铁品位60%~63%的合格精矿。该项目现已运转多年,年回收铁精矿近4万t ;采用摇床回收硫精矿,其品位可达30%以上,年回收硫精矿5万余t。

(二)采用焙烧和重选法从尾矿中回收铁

广西屯秋铁矿工业竖炉焙烧试验中,磁选尾矿含铁量还高达27%,将尾矿再进行一次还原焙烧,然后直接磁选得铁精矿,使尾矿含铁量下降到10%左右,再用摇床和离心机等重选设备从中再回收铁,试验得到13.84%的铁的回收率的重选精矿。这样与磁选铁精矿合并后,可得含铁55.06%及铁的回收率为91.12%的综合铁精矿。

从各种类型的矿样(混合矿样、粉矿样、贫矿样及富矿样)试验结果证明,焙烧磁选法对铁矿石的适应性能良好,各矿样在一定的处理条件下都能相应的得到含铁55%~57%及铁的回收率平均为90%以上的铁精矿。

二、铁尾矿整体利用及各种可能用途

从尾矿中回收有价组分,尽管有着重要的经济效益和一定的社会和环境效益,但尾矿的数量并不能有较多的减少,仍不能从根本上解决尾矿压占土地、破坏和影响环境的问题。为此,加强尾矿整体利用的开发工作很有必要。而且尾矿作为一种建材、陶瓷、玻璃工业的复合矿物原料,在应用中已取得初步成效,前景广阔。以下分别概述:

(一)铁尾矿用于建筑材料

选矿过程中抛出的废石、磁选过程中产生产的尾矿直接作为建材产品的例子有马钢姑山铁矿、上海梅山铁矿、江苏吉山铁矿,首钢大石河铁矿等一些矿山。这些矿山都结合自身选矿工艺、当地资源情况开展了这项工作,取得了一定的经济效益,例如马钢姑山铁矿把(4~12)mm粗尾矿外销,用于民用和工业建筑用混凝土及井巷支护混凝土的骨料,把<0.5mm细尾矿砂用来代替黄沙,以上两项年销售收入达115万元以上。

1、用于生产水泥

冲铁矿已建立了水泥厂,按计划年生产的水泥需要购买6000t铁粉,约需资金36万元,现用尾矿代替,可节约此项开支。并且用于制做水泥的尾矿消耗约为28万t,该矿年产尾矿20万t,用于制做水泥的尾矿消耗量占尾矿年总产量的1/7,这样也减少了尾矿的输送量、堆存量,从而节约了企业的开支。

2、用作玻璃原料

某些高硅尾矿,如金矿尾矿、钨矿尾矿、高岭土矿尾矿以及某些富含钾长石的尾矿如钽矿尾矿(这种尾矿既含石英又含钾长石)等,都可用作玻璃的原料,这是众所周知的事实。但是,如果尾矿中铁的含量高,则不能作为平板玻璃的原料,而只能作为有色瓶罐玻璃的原料。

3、用于制造微晶玻璃饰材

微晶玻璃饰材实高档建筑饰材之一,它具有高强、耐磨、光泽度高、无色差、可以任意着色等特点。我院几位专家最早开展利用尾矿制造微晶玻璃的研究,都已获得成功。为了适应尾矿成分复杂多变的特点,我院专家还编制了微晶玻璃计算机优化配料系统,已经过大量试验的验证,并已通过专家的鉴定。

石家庄市建有微晶玻璃厂,效益一直很好。

适合于制造微晶玻璃的尾矿是高硅低铁的尾矿,最好能含有一定量的碱金属,例如某些高岭土矿山、黄金矿山、钨矿山的尾矿等。目前利用正规原料烧制的微晶玻璃多是单晶相的,北科大在研制某铁矿的尾矿用于制造微晶玻璃时,由于尾矿成分复杂出现了双晶相(硅灰石透辉石)的微晶玻璃,其效果也不错,说明当原料成分复杂时也可制成微晶玻璃。值得注意的是,微晶玻璃由于其高绝缘性还可用作绝缘材料

(二) 用于污水处理

1、用作污水处理时直接降解重金属的材料

尾矿净化污水的原理是:用尾矿泥加入城市污水,矿泥能将重金属离子吸附于尾矿的表面,形成沉淀物从水中分离,而且比一般的氢氧化物吸附分离要充分。研究表明,如果吸附是纯表面的结合,那么每吨尾矿可吸附几磅金属;如果能兼起化学反应,例如像磁黄铁矿对于离子起化学作用那样,那么每吨尾矿可吸收数百磅金属。据我国www.biox.com互联网2004年10月13日报导:“天然磁黄铁矿,已有的研究表明,它具有极好的处理六价废水的能力。”这又是一个例证,而且说明磁黄铁矿不仅可以用于处理含汞废水,还可以处理含铬废水。

2、用作物理法处理污水的滤料

物理法处理污水常用于一级处理,是为了去除污水中的悬浮物或乳浊物。物理法有多种,其中过滤法常用的滤料是石英砂、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒等,国外还有用钛矿砂者。这些物质是尾矿砂中常见的。但是,能用作这种滤料对粒度有一定的要求;例如,对石英砂的粒度要求是0.1~1.2mm,对石榴石砂的要求是0.2~0.5mm。

3、用作化学法处理酸性废水的碱性滤料

化学处理常用于工业废水的处理。有多种方法,其中过滤中和法(适用于酸的浓度不太大时)的滤料有三种:石灰石、大理石和白云石。这三种岩石在矿山废石中是常见的,但由于其量少而块度又不大,既不能用作建筑饰材,也不能用作烧石灰或用作冶炼溶剂,而附近如果有工厂需要进行酸性污水处理,则挑选出来用作滤料却不失为物尽其用。

4、用作曝气生物滤池(BAF)的滤料

目前尾矿或废石用于污水处理的最大量用途,却可能是先进的曝气生物滤池污水处理的滤料。其中专业名称为“Arlita”的滤料,经我院专家研究,完全可以用粘土矿物含量高的尾矿或废石中的页岩(包括矸石),并添加少量辅料来制造。符合这种原料要求的是必须含有较多的伊利石或蒙托石等粘土矿物,这些矿物的特点是当高温焙烧时,熔化与膨胀基本同步。

(三)铁尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料

1、用作土壤改良剂

某些尾矿中如富含碳酸钙或碳酸,可用作改良酸性土壤的矿物原料。例如,日本愿大峰选矿厂的尾矿属于盐基性尾矿,经水稻种植试验证明,该尾矿适用于中和老朽酸性的土壤,有助于改善土质。某些尾矿中如含有石膏,可作为改良碱土或弱盐土的矿物原料。含黄铁矿的尾矿可用来酸化汉碳酸盐高的土壤,特别是含碳酸钠的土壤。当利用尾矿作为土壤改良剂时,要检查其中有害组分是否超标。

2、用于生产微肥

微量化学肥料被认为是植物生长得“维生素”。已发现得微肥至少有十几种,如:Zn、Mn、B、Mo、V、Co、Li、Ti以及某些稀土元素等。微肥得增产效果显著,针对作物和土壤特点,其增产幅度为5%~30%。多数微肥是化工产品,施肥量以每亩几克计。

湖北某选铁尾矿中K2O含量为3%,目前该矿山已利用这种尾矿成功地配制出钾钙肥,黑龙江西选矿厂用尾矿研制出镁钾肥,河南一选矿厂用尾矿作主要原料生产出钙镁肥。

磁肥石今年来国内外公认的新型肥料之一。我国马鞍山矿山研究院早在80年代就曾研究用磁化铁矿尾矿作为磁肥并取得成效。我国现在开采的铁矿山,采出的矿石以磁铁矿矿石占多数,所以这个用途,值得重视。

以上虽列出了尾矿的若干种可能利用领域,实际上还绝不只这些可应用的领域,这里只拟起个抛砖引玉的作用。不当之处,请多加指正。

标签: 尾矿
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