一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法與流程

文檔序號:18231768發布日期:2019-07-20 01:28
一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法與流程

本發明屬于鉛鋅氧化礦綜合回收領域,具體的說,涉及一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法。



背景技術:

我國是鉛鋅消費大國,但資源匱乏,隨著高品位優質的鋅礦產資源不斷開發利用,低品位礦石的高效開發顯得日益重要。我國氧化鋅礦產資源儲量豐富,主要分布在西北和西南鉛鋅基地。品位較高的氧化礦通過火法富集之后進一步冶煉鉛鋅金屬,進行資源化利用。但對于開發利用低品位氧化鉛鋅礦,單獨采用火法富集之后再回收,能耗成本高。采用常規的選礦工藝對低品位鉛鋅氧化礦進行選礦富集,但是礦石結構復雜,伴生的組分不穩定,選礦難度大,較難進行經濟性開發。采用濕法浸出工藝處理,工藝流程長,浸出產出的浸出渣也是屬于危廢渣,渣的處理也是一大難題。大量的低品位鉛鋅氧化礦資源堆存于礦山,數量較多的低品位和難選礦石未能利用,需建渣庫堆存,存在一定的安全風險。

水泥是國民經濟建設的重要基礎材料,與現代建筑緊密相連,支撐我國基礎建設的快速發展。水泥生產主要原料為石灰石,需要從礦山開采,但一些礦區生態環境保護意識差,沒有防范措施,更沒有生態恢復計劃,對礦區的生態環境造成嚴重破壞,并且存在重大安全隱患。



技術實現要素:

為了克服背景技術中存在的問題,本發明提供了一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法,混合浮選獲得鉛鋅混合精礦,還原揮發鉛鋅富集成為含鉛鋅煙塵,作為鉛鋅冶金的原料,還原揮發窯渣煅燒生產水泥熟料,同步實現低品位鉛鋅氧化礦生產水泥熟料的資源化利用并富集回收鉛鋅金屬。該工藝流程簡單、清潔高效、資源利用率高。

為實現上述目的,本發明是通過如下技術方案實現的:

所述的利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法,具體包括以下步驟:

1)將低品位鉛鋅氧化礦破碎球磨,粒度小于74μm的比例大于80%,然后進行硫化礦混合浮選,混合浮選采用1次粗選+2次掃選+3次精選工藝,選出硫化鉛和硫化鋅得到鉛鋅精礦和浮選尾礦。如果裝備等許可,可以進行鉛和鋅的分選,以分別產出硫化鉛精礦和硫化鋅精礦,作為鉛鋅冶煉的原料;

2)將步驟1)的尾礦進行鐵磁選,獲得鐵精礦和磁選尾礦;

3)將步驟2)鐵磁選后的尾礦與配入還原劑無煙煤在回轉窯進行還原揮發,經高溫區煅燒后,揮發鉛鋅煙氣通過沉降-旋風-布袋收塵或電收塵進行收集獲得氧化鉛鋅煙塵;

4)將步驟3)揮發鉛鋅后的還原渣與細磨的煤、石灰石(經預分解處理)、頁巖等混合均勻并制粒,輸送至水泥窯進行高溫煅燒,出水泥熟料。

作為優選,步驟1)中,低品位鉛鋅氧化礦的成分包括:Pb 0.5%~3%,Zn 5%~15%,Fe 3%~20%,SiO220%~60%;Al2O3 1%~3%,CaO 4%~20%,MgO<0.5%。

作為優選,步驟1)中,混合浮選所選抑制劑為石灰,活化劑為硫酸銅,捕收劑為丁黃藥,起泡劑為2#油。

作為優選,混合浮選粗選流程中用量依次為石灰500~2000g/t、硫酸銅50~300g/t、丁黃藥50~200g/t和2#油5~20g/t;一段掃選中用量依次為石灰200~1000g/t、硫酸銅10~100g/t、丁黃藥20~100g/t和2#油3~5g/t;二段掃選中用量依次為石灰100~500g/t、硫酸銅10~50g/t、丁黃藥10~50g/t;一段精選石灰用量為100~500g/t;二段精選石灰用量為50~300g/t;三段精選石灰用量為50~300g/t。

作為優選,步驟2)中,尾礦鐵含量選至3~5%。

作為優選,步驟3)中,按重量比計,尾礦與無煙煤按1:(0.05~0.2)混料。

作為優選,步驟3)中,高溫區煅燒溫度控制800~1300℃。

作為優選,步驟4)中,水泥窯的高溫煅燒溫度控制1450~1550℃。

作為優選,步驟4)產出的尾氣余熱作為步驟3)的熱源。

本發明的有益效果:

本發明流程簡單、清潔高效、資源利用率高,克服了低品位鉛鋅氧化礦石結構復雜,選礦、綜合利用難度大,較難進行經濟性開發的問題。低品位鉛鋅氧化礦回收有價金屬之后的廢渣配料可直接用于生產水泥熟料,物料全部實現資源化綜合回收。本發明實現了水泥生產與資源富集回收同步進行,將水泥的高溫煅燒余熱補充還原揮發的熱源,降低了能源消耗和生產成本。同時,本發明提供一種難處理礦石生產水泥熟料的方法,減少了水泥生產過程中原料過度開采對環境的影響。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚,下面將對本發明的優選實施例進行詳細的說明,以方便技術人員理解。

實施例1

一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法,具體步驟如下:

(1)低品位氧化鉛鋅礦原料成分Pb 0.75%,Zn 8.5%(其中ZnS鋅含量2.43%,占總鋅比28.59%),Fe 12.1%,SiO228.4%;Al2O3 1.6%,CaO 18.7%,MgO0.3%;混合浮選采用1次粗選+2次掃選+3次精選工藝選出硫化鉛鋅礦,所選抑制劑為石灰、活化劑為硫酸銅、捕收劑為丁黃藥、起泡劑為2#油;粗選流程石灰用量為600g/t、硫酸銅200g/t、丁黃藥50g/t和2#油6g/t;一段掃選石灰用量為300g/t、硫酸銅20g/t、丁黃藥20g/t和2#油3g/t;二段掃選石灰用量為200g/t、硫酸銅30g/t、丁黃藥20g/t;一段精選石灰用量為100g/t;二段精選石灰用量為60g/t;三段精選石灰用量為150g/t;選礦之后ZnS鋅含量為0.48%,ZnS選礦回收率為80.2%,鉛鋅精礦Pb+Zn為52.3%。

(2)原料含鐵12.1%,混合浮選尾礦進行鐵磁選。磁選尾礦鐵含量3.68%,產出鐵精礦品位58.6%。

(3)磁選尾礦與無煙煤按重量比1:0.2混合之后將混合物料以50t/h的速度向回轉窯進料,高溫區煅燒溫度控制1250℃左右,揮發鉛鋅煙塵通過布袋收塵器進行收集,煙塵鋅含量45.8%,Pb含量8.4%,Pb+Zn為54.4%,Pb+Zn的揮發率91.5%。

(4)揮發鉛鋅后的還原渣在與配入細磨的煤、石灰石、頁巖等在混料器中混合均勻并制粒,輸送至水泥窯進行高溫1450℃左右煅燒,獲得水泥熟料,成分為:CaO 63.5%,SiO222.1%,Al2O3 5.6%,Fe2O3 3.2%,達到硅酸鹽水泥熟料成分控制標準。

實施例2:

一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥熟料的方法,具體步驟如下:

(1)低品位氧化鉛鋅礦原料成分Pb 1.14%,Zn 6.5%(其中ZnS鋅含量1.43%,占總鋅比22%),Fe 6.1%,SiO218.6%;Al2O3 1.4%,CaO 22.5%,MgO0.3%;混合浮選采用1次粗選+2次掃選+3次精選工藝選出硫化鉛鋅礦,所選抑制劑為石灰、活化劑為硫酸銅、捕收劑為丁黃藥、起泡劑為2#油;粗選流程石灰用量為600g/t、硫酸銅300g/t、丁黃藥60g/t和2#油6g/t;一段掃選石灰用量為400g/t、硫酸銅30g/t、丁黃藥20g/t和2#油5g/t;二段掃選石灰用量為300g/t、硫酸銅40g/t、丁黃藥30g/t;一段精選石灰用量為150g/t;二段精選石灰用量為70g/t;三段精選石灰用量為180g/t;選礦之后ZnS鋅含量為0.36%,ZnS選礦回收率為74.8%,鉛鋅精礦Pb+Zn為50.8%。

(2)原料含鐵6.1%,混合浮選尾礦進行鐵磁選。磁選尾礦鐵含量3.88%,產出鐵精礦品位61.6%。

(3)磁選尾礦與無煙煤按重量比1:0.15混合之后將混合物料以50t/h的速度向回轉窯進料,高溫區煅燒溫度控制1150℃左右,揮發鉛鋅煙塵通過布袋收塵器進行收集,煙塵鋅含量46.2%,Pb含量7.4%,Pb+Zn為53.6%,Pb+Zn的揮發率90.4%。

(4)揮發鉛鋅后的還原渣在與配入細磨的煤、石灰石(經預分解處理)、頁巖等在混料器中混合均勻并制粒,輸送至水泥窯進行高溫1450℃左右煅燒,獲得水泥熟料,成分為:CaO 64.8%,SiO2 21.2%,Al2O3 4.8%,Fe2O3 5.2%,達到硅酸鹽水泥熟料成分控制標準。

實施例3:

一種利用低品位鉛鋅氧化礦制備水泥的方法,具體步驟如下:

(1)低品位氧化鉛鋅礦原料成分Pb 0.58%,Zn 9.6%(其中ZnS鋅含量1.85%,占總鋅比19.27%),Fe 5.8%,SiO218.4%;Al2O3 8.2%,CaO 16.4%,MgO0.6%;混合浮選采用1次粗選+2次掃選+3次精選工藝選出硫化鉛鋅礦,所選抑制劑為石灰、活化劑為硫酸銅、捕收劑為丁黃藥、起泡劑為2#油;粗選流程石灰用量為1000g/t、硫酸銅300g/t、丁黃藥50g/t和2#油8g/t;一段掃選石灰用量為200g/t、硫酸銅20g/t、丁黃藥20g/t和2#油4g/t;二段掃選石灰用量為300g/t、硫酸銅20g/t、丁黃藥20g/t;一段精選石灰用量為200g/t;二段精選石灰用量為80g/t;三段精選石灰用量為250g/t;選礦之后ZnS鋅含量為0.28%,ZnS選礦回收率為84.86%,鉛鋅精礦Pb+Zn為50.3%。

(2)原料含鐵5.8%,混合浮選尾礦進行鐵磁選。磁選尾礦鐵含量3.15%,產出鐵精礦品位60.4%。

(3)磁選尾礦與無煙煤按重量比1:0.1混合之后將混合物料以50t/h的速度向回轉窯進料,高溫區煅燒溫度控制1100℃左右,揮發鉛鋅煙塵通過布袋收塵器進行收集,煙塵鋅含量45.2%,Pb含量5.3%,Pb+Zn為50.5%,Pb+Zn的揮發率92.6%。

(4)揮發鉛鋅后的還原渣在與配入細磨的煤、石灰石(經預分解處理)、頁巖等在混料器中混合均勻并制粒,輸送至水泥窯進行高溫1500℃左右煅燒,獲得水泥熟料,成分為:CaO 62.7%,SiO2 23.2%,Al2O3 5.1%,Fe2O3 2.8%,達到硅酸鹽水泥熟料成分控制標準。

本發明先將低品位鉛鋅氧化礦破碎球磨之后進行浮選,選出硫化鋅得到鋅精礦;再將浮選尾礦進行磁選,將鐵選至一定含量之下,回收鐵資源;磁選尾礦配入無煙煤,然后采用回轉窯進行還原揮發,鉛鋅富集到煙塵中進行回收;揮發窯渣熱料(還原渣)與細磨的煤、石灰石、頁巖等混料均勻并制粒;混合物料進水泥煅燒窯煅燒產獲得水泥熟料。

本發明同步實現低品位鉛鋅氧化礦生產水泥熟料的資源化利用并富集回收鉛鋅金屬?;旌细∵x獲得鉛鋅混合精礦,還原揮發鉛鋅富集成為含鉛鋅煙塵,作為鉛鋅冶金的原料,還原揮發窯渣煅燒生產水泥。同時,本發明提供一種難處理礦石生產水泥的方法,減少了水泥生產過程中原料過度開采對環境的影響。該工藝流程簡單、清潔高效、資源利用率高。

最后說明的是,以上優選實施例僅用于說明本發明的技術方案而非限制,盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述,但本領域技術人員應當理解,可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變,而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。

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