鐵尾礦是一種復(fù)合礦物原料,除了含少量金屬組分外,其主要礦物組分是脈石礦物;化學(xué)成分主要是以鐵、硅、鎂、鈣、鋁的氧化物為主,并伴有少量的磷、硫等。
隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展,鐵礦石尾礦在工業(yè)固體廢棄物中占的比例也越來越大。據(jù)不統(tǒng)計,目前我國發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有150 多種,開發(fā)建立了8000多座礦山,累計生產(chǎn)尾礦5917 億t ,其中堆存的鐵尾礦量占全部尾礦堆存總量的近1/ 3。大量尾礦不J占用了土地和造成了資源的浪費,而且也給人類生活環(huán)境帶來了嚴重污染和危害,破壞生態(tài)平衡等問題,現(xiàn)已受到了全社會的廣泛關(guān)注。同時,隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用,礦石日益貧乏,尾礦作為二次能源也已受到各國的重視。目前我國尾礦的綜合利用率J為7% ,從我國尾礦資源的實際出發(fā),大力開展尾礦資源綜合利用,實現(xiàn)資源開發(fā)與節(jié)約并舉,提高資源利用效率,有著十分重要的經(jīng)濟意義和社會意義。
國外許多對尾礦的開發(fā)和利用,是以建立無廢料礦山為目標。我國對鐵尾礦綜合利用研究主要在以下三個方面。一是鐵尾礦再選回收有用組分,提高金屬回收率。特別是尾礦的再選引起企業(yè)重視,凡具備條件的礦山企業(yè)都開始了尾礦的再選工作;二是利用鐵尾礦制作建筑材料;三是鐵尾礦充填采空區(qū)。
白炭黑,又名水合二氧化硅,分子式SiO2·nH2O,是一種c微細粉體,質(zhì)輕,原始粒徑0.3μm 以下, 相對密度2.319~2.653 t/m3, 熔點1750 ℃,吸潮后形成聚合細顆粒,有很高的J緣性,不溶于水和酸,溶于苛性鈉和氫氟酸。白炭黑對其它化學(xué)藥品穩(wěn)定,受高溫不分解、不燃燒,具有很好的補強和增粘作用以及良好的分散、懸浮和振動液化特性,廣泛用于橡膠、油脂、涂料、印刷及醫(yī)藥行業(yè)
(1)主廠房尾礦再選回收。主廠房尾礦經(jīng)化學(xué)分析測定尾礦中含鐵在9.50%左右,磁性鐵含量達20%,經(jīng)過濃密機濃縮后,輸送到尾礦再選車間,經(jīng)過兩次永磁盤式回收機、一次BKW一西1050 mm×3000mm永磁筒式磁選機(場強220 kA/m)選別后,粗精礦經(jīng)砂泵輸送到老系統(tǒng)11、12系列,經(jīng)高頻振網(wǎng)篩一復(fù)合閃爍磁場精選機工藝流程,鐵精礦品位66.00%左右,年生產(chǎn)鐵精礦達到35萬t以上,年效益達1億元以上。
(2)尾礦庫尾砂再選回收。為了緩解資源緊張局勢,2004年至2005年,S鋼礦業(yè)公司中心研究室對選礦廠老尾礦庫尾砂進行了大量試驗研究,并進行了工藝流程設(shè)計。在鐵礦加工中鐵礦石破碎是重要的一步。尾礦再選回收工藝采用高場強筒式磁選機粗選,粗精礦再經(jīng)過細磨精眩尾砂再選回收車間2005年1月投產(chǎn)。目前尾砂再選回收具備了年處理尾砂1000萬t、年產(chǎn)鐵精礦30萬t能力。
(3)利用主廠房尾礦生產(chǎn)建筑用砂。選礦廠尾礦量較大,尾礦主要成分是SiO:,平均粒度達到0.139mm,與建筑用砂性質(zhì)基本一致的特點。對尾礦進行了分J試驗,分J后的產(chǎn)品經(jīng)檢驗質(zhì)量符合建筑用砂的標準。據(jù)此,2001年建成了建筑用砂生產(chǎn)線,用水力旋流器對尾礦進行分J生產(chǎn)建筑用砂,年可生產(chǎn)5萬m3建筑用砂,供應(yīng)市場和內(nèi)部使用。投產(chǎn)了1條彩磚生產(chǎn)線,同時又可生產(chǎn)廣場彩磚和建筑砌塊等。
(4)利用破碎干式預(yù)選廢石生產(chǎn)建筑骨料。干式永磁磁選機預(yù)選拋尾粒度在0~15 mm,其主要成分為SiO:,經(jīng)過分析檢驗,經(jīng)篩分后5~10 mm粒J可以達到建筑骨料的標準要求。建成了建筑骨料生產(chǎn)線。
我國鐵礦資源嵌布粒度細,一般需經(jīng)二段磨礦,少數(shù)三段磨礦、選別,因此除預(yù)選拋出部分粗粒尾礦外,大部分選礦排出和堆存的尾礦粒度較細,一般尾礦粒度在< 0.074 mm 占50%~75% ,J長江中下游一帶尾礦粒度較粗。同時,鐵尾礦化學(xué)成分接近建筑用陶瓷材料,玻璃、磚瓦等所需要的成分,這為開展尾礦用于制作建筑材料創(chuàng)造了條件。