[发明专利]一种高硫低硅铁尾矿的梯级利用方法

说明书

技术领域

本发明属于铁尾矿资源综合利用技术领域，具体涉及一种高硫低硅铁尾矿的梯级资源化综合利用方法。

背景技术

我国是个矿业大国，每年因开发矿产资源所产生的尾矿积存量和排放量十分巨大，世界各国每年产生的尾矿量约50亿吨，而我国仅2000年尾矿产生量就达6亿吨左右，我国大多数矿山资源的品位较低，在选矿流程中排出大量的尾矿，随着矿产资源利用程度的提高，矿石的可开采品位相应降低，尾矿排出量也在增加，目前，我国金属矿山堆存的尾矿约有100亿吨，而且以每年产出8~10亿吨尾矿的速度在增加，其中：铁矿山年产生尾矿就有6~7亿吨，而目前我国尾矿综合利用率只有10%左右，大量的尾矿只能堆放在尾矿库或一些自然场地中，如此之多的尾矿不可避免地带来了一系列的问题，它不仅占用了大量的土地，而且对矿区生态环境造成了严重的危害。

目前铁尾矿综合利用集中在建材行业，如利用铁尾矿制备各种免烧砖、空心砖、彩色地面砖、蒸压砖和烧结砖；利用铁尾矿充当细集料或微细集料生产混凝土和混凝土空心砌块；利用尾矿砂制备玻璃或微晶玻璃也得到开发应用。

铁尾矿作为水泥生料、微晶玻璃和陶瓷原料、制砖材料、混凝土粗细骨料及各种砂浆细骨料等等利用途径在国内外都有研究，但仍存在很多问题。

铁尾矿由于地区不同，其化学矿物组成存在差异，对于不同企业的开采和选矿机制的不同，所排放的铁尾矿物理性质不同，针对各企业铁尾矿性质上的差异，作为建筑材料领域应用的途径也有差异。

铁尾矿作为细骨料生产水泥基建筑材料，由于其颗粒粒径小、石粉含量高而只能部分取代细集料，或是制备强度标号较低的水泥基建筑材料（砌筑砂浆或低标号混凝土），在对骨料尺寸要求较细的砂浆研究还不多。

目前国内外对铁尾矿利用到水泥基建筑材料中，大部分选用细度模数在中砂和细砂范围内的尾矿进行应用，而实际上大部分铁尾矿砂的细度模数在特细砂范围，由于其石粉含量较高超出了建筑用砂范围而并没有得到较好的应用，如果利用尾矿与天然砂或机制砂复合使用，就可以扩大尾矿的使用范围。

发明内容

本发明的目的是针对目前铁尾矿在建材行业应用存在的问题，以铁尾矿中有价组分的高效回收与利用、高附加值整体利用和生产绿色、环保的大宗建筑材料为目标，解决铁尾矿综合利用价值和利用率方面的问题，提供一种高硫低硅铁尾矿的梯级利用方法。

本发明的技术解决方案是：首先采取分粒度提取铁尾矿中的有价组份，然后再将不同粒度的铁尾矿，分别用于生产绿色建材和高附加值材料。

对于分选出的粗粒度的铁尾矿，硫含量达到建筑用砂的标准，可以用来代替河砂生产预拌干混砂浆和加气混凝土砌块。

对于分选出的细颗粒铁尾矿，由于矿物本身的性质，大部分硫和铁都在细颗粒的铁尾矿中。对细颗粒尾矿进行选矿处理，选出硫精矿，可以作为产品出售，除硫后剩余的细颗粒，再进行选铁处理，分选出的铁含量高的尾矿，可以直接用作烧水泥的生料；剩余的铁含量低的尾矿，通过加入激发剂来激发它的活性，然后粉磨（机械活化），制备高活性的免烧尾矿渣掺合料，可以做混凝土掺合料，也可做加气混凝土砌块和预拌干混砂浆的掺合料。本发明实现了铁尾矿100%高效利用的梯级利用模式。

本发明的目的通过以下步骤实现。

1、对铁尾矿进行物理化学成分分析，以及实地多点测试其放射性。

2、研究铁尾矿的粒度与硫、铁含量的关系，采用一定目数的筛子20、40、60、80、100目进行筛分，在分别测试筛上部分和筛下部分的Fe、S、Si的含量，选出筛上部分的硫含量、硅含量都能满足建材行业要求的目数，以保证粗尾砂的能够进行资源化利用为目标；筛下部分为硫和铁富集的细尾砂，针对筛下细尾砂，先进行浮选脱硫的研究，富集硫精矿，然后对选过硫的细尾砂进一步强磁选分离铁。

3、分粒度提取铁尾矿中的有价组份后，将不同粒度的铁尾矿分别用于生产绿色建材和高附加值材料。由于南山矿的尾砂粒度较细，按照建筑用砂的标准检测铁尾砂的细度模数为0.82，属于细砂的范围，因此对于筛上部分的铁尾矿，可以利用开山的废石（制备人工砂），形成连续级配，来制备预拌干混砂浆。

4、对于筛下部分的铁尾矿，由于矿物本身的性质，大部分硫和铁都集中在筛下部分的铁尾矿中。对这部分尾矿进行选矿处理，选出的硫精矿Ts≥35%，铁精矿TFe≥61%，可作为铁精矿、硫精矿产品出售。选过硫和铁后剩余的细颗粒，通过物理（机械粉磨）化学（添加化学药剂）方法进行激活制备免烧尾矿渣掺合料。