[发明专利]龙窑焙烧还原弱磁尾矿工艺

说明书

技术领域

本发明涉及尾矿回收领域，具体是一种龙窑焙烧还原弱磁尾矿工艺。

背景技术

铁矿石是钢铁工业的粮食，是发展钢铁工业的物质基础。90年代以来，中国钢铁工业飞速发展，对矿石的需求量增长迅猛，但国内铁矿石的生产能力却增长缓慢，远远满足不了需求，不得不依靠国外的铁矿石。中国从国外进口富铁矿石由1985年的1000万吨，到2003年达1.5亿吨，超过了日本，成为世界第一大铁矿石进口国，到2008年高达4.4亿吨。澳大利亚、巴西、印度等铁矿公司纷纷通过加价，甚至政府加税大幅度抬高价格。从战略的角度看，作为世界钢铁产量第一大国，铁矿石的供应要首先立足国内，挖掘国内贫铁矿潜力，将提高矿物产出率作为我国矿业首要解决的核心问题。

中国铁矿储量列俄罗斯、澳大利亚、巴西和加拿大之后，居世界第五。我国铁矿资源具有贫矿多、富矿少，矿石伴生组分多的特点，尾矿排放不仅造成资源的严重浪费，尾矿库不仅占据大片土地，而且对生态环境造成严重污染和破坏，甚至造成安全重大事故。据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在100亿t以上。而我国是世界上尾矿排放最多的国家，我国8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿量超过60亿t。我国铁矿企业的尾矿堆存量占总尾矿的1/3以上，且以每年1.2～1.3亿吨的速度增长。尾矿中约有10％～20％的铁资源由于选矿工艺的局限而白白流失，造成资源的严重浪费。

近20年来，我国一些矿山企业从提高经济效益考虑，开始对从尾矿中回收有价元素给予关注，并对尾矿进行二次回收利用，但只能从尾矿中提取强磁性矿物，回收率极低。目前国内从尾矿中回收铁所采用的技术主要包括强磁-细磨再选技术和细筛-强磁-浮选技术两种。马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿设计的强磁-细磨再选工艺中采用了HS-1600mm×8磁力回收机处理铁选矿厂尾矿，粗精矿经再磨再选后，可获得精矿产率2.46％、ω(TFe)65.76％的优质铁精矿，年产精矿量达3.92万t。此后，南芬选矿厂也用相同工艺进行了尾矿再选。两矿每年从尾矿中再选出7万多t铁精矿，年创经济效益1700多万元。采用类似技术的还有马钢南山铁矿凹山选矿厂尾矿再选，用500mm×4圆盘磁选机选别，获得产率5％～6％、ω(TFe)29％～31％的粗精矿，经再磨再选后可获得产率2％，ω(TFe)60％～63％的合格精矿，年回收铁精矿近4万t。针对太钢峨口铁矿选矿厂铁的回收率低(60％左右)、尾矿中碳酸铁含量高的特点，马鞍山矿山研究院提出了细筛-强磁-浮选工艺流程回收尾矿中的碳酸铁，扩大连选试验取得了作业铁回收率48.55％、ω(TFe)35.38％、含SiO23.9％、碱比3.03、铁总回收率提高19.21％的良好指标。球团试验及烧结试验表明，所回收的碳酸铁精矿具有较好的冶金性能。从铁矿尾矿中回收其他矿物也取得一定进展。马钢从桃冲铁尾矿中回收广泛用于磨料、精密仪器轴承及工艺品等的石榴子石；济源钢铁厂设计了从尾矿中回收硫钴的工艺；歪头山从铁尾矿中提纯了用作玻璃原料的石英砂。此外，以铁矿尾矿为原料还可制作免烧砖、饰面砖、人造大理石、仿花岗岩、深色微晶玻璃花岗岩装饰材料、空心砌块以及加气混凝土等建筑材料，以及土壤改良剂及微量元素肥料的原料。

而澳大利亚、巴西等富铁矿生产国，由于矿石中含铁量很高，很少经过选矿工艺产生尾矿，对开采铁矿后的遗址尾矿生态环境治理做了大量工作，尾矿的治理主要表现在植被恢复和生态环境的治理方面，取得了显著的成效。德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚等国矿山的土地复垦率达80％以上。近年来，美国等国家在铁选矿厂的尾矿中回收有价金属取得显著成绩。美国明尼苏达州发明了一系列的“磁化技术”从贫铁矿和尾矿中提取铁资源，其专利为已经堆积了近一个世纪的明尼苏达巨大的铁矿尾矿中提取铁资源，振兴美国铁矿业提供了有利的技术支撑。印度等国也试验研究并应用强磁-弱磁交替磁选等技术，从弱磁性的铁矿中分离精矿的技术。