[发明专利]一种利用粉煤灰磁选工艺制备水泥铁质校正料的方法

说明书

一种利用粉煤灰磁选工艺制备水泥铁质校正料的方法，属于工业废弃物综合利用技术领域，一方面解决水泥铁料成本高的问题，另一方面为粉煤灰的综合利用提供了新的方法，为固废资源开发了新的利用途径。解决方案为：采用湿法选取，确定合适的浆体浓度；设计两段磁选，第一段将粉煤灰中的铁粉进行富集，第二段对富集后的铁粉进行精选；控制研磨时间的确定，在第一段磁选结束后，对铁粉进行湿磨，能够有效地去除石英、莫来石等杂质。本发明利用粉煤灰生产高品质的水泥铁质校正料，TFe品位能够达到25%~30%，是水泥的理想铁质校正料，相较于使用铁矿粉、钢渣等传统的铁质校正料来说，具有品位高、杂质少、安定性强、成本低廉的等优点。

技术领域

本发明属于工业废弃物综合利用技术领域，具体涉及的是一种利用粉煤灰磁选工艺制备水泥铁质校正料的方法。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气，若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用，如作为水泥的铁质校正料等。

目前粉煤灰的综合利用率较低，大多作为建筑材料的原料使用，水泥工业生产中会用到铁矿粉作为铁质原料使用。我国是贫矿国家，铁矿资源紧缺，且由于运距、市场价、品位等问题，会使得铁矿粉的价格处于一个较高的位置。这也会使水泥的生产成本增加，因此，根据固体废弃物的特性对其进行合理利用具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用粉煤灰进行磁选-研磨-磁选工艺制备水泥铁质校正料的方法，通过上述工艺，选出粉煤灰中的铁粉作为水泥的铁质校正料，以替代水泥用的铁矿粉。一方面能够解决水泥铁料成本高的问题，另一方面为粉煤灰的综合利用提供了新的方法，为固废资源开发了新的利用途径。

本发明的设计构思为：粉煤灰主要成分SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄、MgO、CaO，其中SiO₂、Al₂O₃成分的质量分数占粉煤灰总质量的75%~85%，TFe的质量分数为3%~6%左右。水泥中TFe的质量分数为6%~18%左右，需要在生产水泥熟料时额外配加铁矿粉，在烧制过程中生成铁铝酸四钙（4CaO·Al₂O₃·FeO₃）提高水泥硬化后的强度。因此，使用磁选粉煤灰精矿能够有效的替代铁矿粉，是制备水泥铁质校正料的理想原料。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用粉煤灰磁选工艺制备水泥铁质校正料的方法，包括以下步骤：

S1、原料预处理：将粉煤灰原料过50目筛，去除大块炉渣，然后将筛选后的粉煤灰烘干备用；

S2、矿浆制备：称取步骤S1中制备的粉煤灰，将粉煤灰与水按照质量比1:3进行配加，并通过手持式搅拌机进行均匀混合，制得矿浆备用；

S3、一段磁选：将步骤S2制备的混合均匀的矿浆投入磁选机中，采用强磁场进行湿选，磁场强度为800kA/m，一段磁选后的物料沥干水分备用；

S4、矿粉研磨：将步骤S3一段磁选后的物料通过研磨制样机进行湿式研磨，研磨时间为6 min~8min；

S5、二段磁选：将步骤S4研磨后的矿粉矿粉与水按照质量比1:3进行混匀，采用弱磁场二段磁选，磁场强度为100kA/m，将二段磁选后的矿粉烘干，获得用于制备水泥铁质校正料的铁矿粉。

本发明设计的要点尤其体现在以下几个方面：

1、磁场强度的确定：粉煤灰中的含铁物料属于弱磁性物质，需要选定合适的磁场强度，既能够高效选取，又不会造成能源浪费；