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我國鐵礦尾礦選礦技術獲重大突破
來源: 中國礦業報    發布時間: 2016-03-22      瀏覽次數:

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      中國地質調查局地調項目——鐵礦尾礦資源化利用取得突破性進展,由多家科研單位聯手開發的“預氧化-蓄熱還原-再氧化”多段懸浮焙燒新技術讓困擾礦山企業多年的尾礦起死回生,實現了資源化利用。
      尾礦一直是鐵礦企業的老大難,其暴露的問題并非僅僅是安全問題,還反映了傳統粗放型經濟增長方式與新型工業化道路相沖突的矛盾,以及資源短缺與可持續發展的矛盾。目前,綜合利用尾礦已成為我國未來的一項長期國策。近年來,隨著鋼鐵工業的迅速發展,工業廢氣、廢水、廢渣數量逐年增多,全世界每年排出的尾礦和廢石量高達100億噸以上。我國鐵礦石資源品位低,選礦比高,鐵礦石年產量大約有15億噸,而尾礦量高達10億噸以上。據統計,鞍鋼集團目前的尾礦累計堆存量已達6億噸以上,且每年新增尾礦4000多萬噸。鞍鋼東部尾礦源自齊大山選礦廠、齊大山鐵礦選礦車間和鞍千礦業公司選礦廠3個廠區,年排放量達2850萬噸。該類型鐵礦尾礦屬于高硅(SiO2>65%)高鐵(TFe>10%)型,平均尾礦鐵品位大于10%,工業可利用的鐵礦物以赤、褐鐵礦為主,有害雜質S、P含量極低。
      東北大學韓躍新教授的團隊在中國地質調查局地調項目、教育部重大創新項目的支持下,聯合沈陽鑫博工業技術股份有限公司和中國地質科學院礦產綜合利用研究所,針對復雜難選鐵礦礦物組成復雜、共生關系密切、含鐵礦物種類多的特點,將礦物加工、冶金和流體力學等多學科有機結合,創造性地提出了采用“預氧化-蓄熱還原-再氧化”多段懸浮焙燒新技術。
      據了解,懸浮磁化焙燒(Suspension Roasting)是一種流態化焙燒,是一個將粉體物料在懸浮狀態下加熱到一定溫度后通入還原氣體使物料中的赤鐵礦、菱鐵礦和褐鐵礦還原為磁鐵礦的過程,焙燒物料經磁選可獲得高品質鐵精礦。結合鞍鋼東部尾礦的礦物特性,他們成功地開發了鞍鋼東部尾礦“預富集-懸浮焙燒-磁選”新工藝,形成了鐵礦物多相轉化精準調控、非均質鐵礦石顆粒懸浮態保持、蓄熱式高效低溫還原、冷卻過程鐵礦物相控制同步回收潛熱等一系列的新技術,解決了從鞍鋼鐵尾礦中高效回收弱磁性鐵礦物的技術難題。在此過程中,“鐵礦物懸浮焙燒系統及焙燒工藝”、“懸浮磁化焙燒爐”、“一種從堿性赤泥中選出鐵精礦并使尾礦呈中性的方法”等多項國家發明專利獲得授權,建成了復雜難選鐵礦石懸浮焙燒小試、中試試驗系統,完成了新型成套懸浮焙燒工業裝備的設計。
      經過“預富集-懸浮焙燒-磁選”中試試驗,TFe品位11.48%的鞍鋼東部尾礦獲得了“鐵精礦TFe品位65.69%,焙燒物料磁選作業回收率89.85%,總回收率55.33%”的良好技術指標,為開發復雜難選鐵礦石“預富集-懸浮焙燒-磁選”(PSRM)工業化技術奠定了良好基礎。鞍鋼礦業集團采用“預富集-懸浮焙燒-磁選”技術處理東部尾礦,每年在不增加開采礦石量的前提下,可回收合格鐵精粉260萬~300萬噸。
      該技術一方面實現了大量至今無法利用的菱鐵礦、褐鐵礦石以及排巖礦、尾礦的有效分選,盤活大量鐵礦資源;另一方面可大幅提高可選礦石的回收率,達到節能、降耗、增效的目的。本項目的實施將對提高鞍鋼集團的資源利用率、降低企業生產成本、盤活大量鐵礦資源、實現資源開發與節約并舉的目標,起到積極的推動作用,為我國鐵礦尾礦的資源化利用開辟了新途徑。
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