專利名稱：一種硫酸渣分選提純方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于資源化處理方法及設備。尤其涉及一種硫酸渣分離提純的分選方法及設備。
二、技術背景硫酸渣是硫酸生產制備過程中產生的一種廢渣，一般條件下，每生產1噸硫酸即要排出0.8～0.9噸的硫酸渣。硫酸渣產出地廣泛，年排放量驚人，加上積存的未能及時處理的硫酸渣，其總量相當可觀。硫酸渣目前的現狀是，除部分作為水泥廠的添加劑外，其絕大部分作為廢棄物堆放，不僅長期占用土地，浪費含鐵資源，而且造成環境污染，影響工農業生產，危害人類健康，嚴重地區甚至已成為區域公害。
國外對硫酸渣的利用已有近百年歷史，一些工業發達國家雖未間斷過對硫酸渣的研究，但到目前為止，對硫酸渣的處理技術并無重大突破。其原因是一是生產工藝復雜、過程控制困難、產品指標不穩以及利用率偏低、運行成本過高等問題所致，所采用的工藝有磁浮聯合流程處理硫酸渣，雖能夠得到品位60.81％的鐵精礦(微細粒硫酸渣回收利用研究，丁運清等，新疆有色金屬，1997，No2)，但由于經過焙燒后的礦物表面活性不足導致浮選無法進行有效分選，效果差；磁選—搖床分選工藝處理硫酸渣雖可獲得品位為58.90％硫酸渣精礦(磁選—搖床分選工藝處理硫酸渣，史玲等，礦業工程，2001，No3)，但無法排除精礦中的硫；洗礦—分級—磁選方法，也可得到含鐵58.25％的精礦(簡易法從黃鐵礦燒渣中回收鐵，劉新星等，礦產綜合利用，1999年6月)，但除工藝復雜外，還無法對精礦中的硫含量進行有效控制；酸浸—磁選—浮選聯合流程進行選別，可獲得鐵品位59.75％的鐵精礦(回收硫酸渣中鐵的試驗研究，王雪松等，礦產綜合利用，1998年1月)，但工藝流程復雜，處理成本高；高溫氯化法處理硫酸渣，可獲得鐵品位63.41％的鐵精礦(銅陵硫酸渣綜合利用，儲謙慎等，河北理工學院學報，2003年11月)，但涉及高溫熱工，工藝流程復雜，處理成本高。
二是沒有針對硫酸渣分選的專門設備。目前是以不同的分選工藝，借助原有的傳統設備進行分選，這些工藝和設備雖然在一定程度上能夠分選硫酸渣，但并不完全適合硫酸渣的分選特點，其結果導致分選效率低下，產品質量不穩，運行成本過高和工藝過程復雜等問題出現。
常用的硫酸渣分選的傳統螺旋溜槽(丘繼存，選礦學，冶金工業出版社，1987 北京)，主要是對顆粒粒度較粗、目的礦物與非目的礦物之間密度差較大的礦物進行初步富集，為下步分選工藝提供粗精礦。出于對物料密度和回收粒度下限等因素的考慮，該設備距徑比h/D變化一般在0.45～0.8之間，下限值不超過0.45，通常取0.5～0.6倍。這樣可保證上述這類礦物在紊流流膜和流變力場中得到連續分選，而不致“堆溜”和“掏溜”。但當將該設備用于硫酸渣分選時，由于硫酸渣中的目的礦物和非目的礦物之間的密度差極小(通常為0.1～0.2％之間)，在這種小密度差之下，當溜槽螺距h與溜槽直徑D之比為0.45～0.8這一常規距徑比時，硫酸渣無法進行有效分離。此時，硫酸渣中的目的礦物和非目的礦物在螺旋流體的流變力場中相互混合一起被甩向溜槽外側，最終成為尾礦。
發明內容
本發明的目的是提供一種流程簡單、處理成本低、易于實施、產品質量穩定、分選效果好、不產生二次污染的硫酸渣分選提純方法及其設備，而且還可用于其它含金屬固體廢渣、低密度非金屬物料、金屬礦山尾礦和化工微細物料的分選提純、富集分離、綜合回收的資源化處理。
為完成上述任務，本發明所采用的硫酸渣分選提純方法是將原硫酸渣經攪拌槽制成濃度為20～30％的礦漿，送入硫酸渣分離提純分選設備進行粗選，粗選的精礦直接送入硫酸渣分離提純分選設備進行第一次精選，第一次精選得到的精礦送入硫酸渣分離提純分選設備進行第二次精選，或第二次精選后再進行第三次精選；將粗選、精選所得到的尾礦集中進行掃選。
本方法中的粗選、精選所用設備為單一類型的硫酸渣分離提純分選設備。用于粗選、精選的硫酸渣分離提純分選設備的橫向沖洗水量為100～300ml/min，精礦截取點20～50mm。掃選所用設備為中磁機。
硫酸渣分離提純分選設備的技術方案是將分礦器與給礦槽固定連接并安裝在上支架上，上支架與螺旋槽支柱固定連接，螺旋溜槽與螺旋槽支柱固定連接，螺旋溜槽的上端位于上支架下、下端與截礦槽相接，截礦槽和接礦斗連接，在螺旋溜槽的內側設置有橫向沖洗水管。橫向沖洗水管外接高壓水源，在橫向沖洗水管的內側開有若干出水孔；橫向沖洗水管形狀為管式螺旋狀。螺旋溜槽為1～4頭。
螺旋溜槽的螺旋片高h與外徑D之比為h/D＝0.33～0.40，螺旋溜槽由玻璃纖維增強塑料或玻璃鋼制成，內襯為剛玉型耐磨材料。
本發明所提供的分離提純分選設備，突破了距徑比不能小于0.45的傳統理論極限，采用了0.36的超極限距徑比設計，使之具有操作便利、低耗、高效等明顯優越性；在增大螺旋槽直徑后仍可對微細粒礦物進行有效回收；提高了小密度差硫酸渣的分選效率。增加了橫向沖洗水的設計，提高了單機富集比。
本發明所采用的一粗二精一掃或一粗三精一掃硫酸渣分選提純工藝，與浮選—磁選法相比，分選效果好，其精礦品位可提高3～5％，金屬回收率提高10～15％；與磁選—搖床和洗礦—分級—磁選工藝相比，可有效排除精礦產品中的硫含量，S含量最低可達0.13％，且克服了上述兩方法工藝流程復雜等缺點；與酸浸—磁選—浮選聯合流程、磁化焙燒—磁選、高溫氯化法相比，此三種流程工藝流程復雜且涉及高溫熱工，維修操作困難，運行成本高。用該方法分選提純的尾砂可作為水泥添加劑和制磚使用，能實現無尾生產。
總之，本發明具有流程簡單、處理成本低、易于實施、操作簡便、產品質量穩定、分選效果好、不產生二次污染的特點，不僅適合于硫酸渣分選提純，還可用于其它含金屬固體廢渣、低密度非金屬物料、金屬礦山尾礦和化工微細物料的分選提純、富集分離、綜合回收的資源化處理。
四
圖1是本發明的一種分離提純分選設備結構示意圖；圖2是圖1的沖洗水管設置示意圖；圖3為本發明的一種工藝流程示意圖。
五具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的描述。
一種硫酸渣分選提純方法如圖3所示，將TFe≥45％、S＜3％、粒度為-0.074mm占55～85％的原硫酸渣[17]經攪拌槽[16]制成濃度為20～30％的礦漿，送入硫酸渣分離提純分選設備[15]進行粗選，粗選的精礦直接送入硫酸渣分離提純分選設備[14]進行第一次精選，第一次精選得到的精礦送入硫酸渣分離提純分選設備[13]進行第二次精選，粗選、精選所用設備[15]、[14]、[13]為單一類型的硫酸渣分離提純分選設備；將硫酸渣分離提純分選設備[15]、[14]、[13]的尾礦[9]集中送入中磁機[10]掃選。硫酸渣分離提純分選設備[13]精選與中磁機[10]掃選得到的精礦即為硫酸渣精礦[12]，具體指標詳見表1，中磁機[10]掃選所得尾礦即為硫酸渣尾礦[11]。硫酸渣分離提純分選設備[15]、[14]、[13]的橫向沖洗水量為100～300ml/min，精礦截取點20～50mm。
表1 硫酸渣精礦產品指標
本實施例的硫酸渣分離提純分選設備的結構如圖1所示，將分礦器[1]與給礦槽[3]固定連接并安裝在上支架[2]上，上支架[2]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]的上端位于上支架[2]下、下端與截礦槽[6]相接，截礦槽[6]和接礦斗[7]連接，在螺旋溜槽[5]的內側設置有橫向沖洗水管[8]。橫向沖洗水管[8]外接高壓水源，在橫向沖洗水管[8]的內側開有若干出水孔；橫向沖洗水管[8]形狀為管式螺旋狀。
螺旋溜槽[5]為3頭，螺旋溜槽[5]的螺旋片高h與外徑D之比為h/D＝0.35。螺旋溜槽[5]是由玻璃纖維增強塑料或玻璃鋼制成，內襯為剛玉型耐磨材料。
本實施例突破了距徑比不能小于0.45的傳統理論極限，采用了0.35的超極限距徑比，使之具有操作便利、低耗、高效等顯著特點。在增大螺旋槽直徑后仍可對微細粒礦物進行有效回收；提高了小密度差硫酸渣的分選效率。增加了橫向沖洗水的設計，提高了單機富集比。故該裝置運行穩定、易于實施、不產生二次污染，不僅適合于硫酸渣分離提純，而且還可用于其它含金屬固體廢渣、低密度非金屬物料、金屬礦山尾礦和化工微細物料的分選提純、富集分離、綜合回收。
本發明采用一粗二精一掃硫酸渣分選提純工藝，所獲產品指標穩定先進，工藝流程簡單，操作簡便，易于建廠投產，運行成本低。該技術不僅用于硫酸渣的處理，還可廣泛用于其它低品位尾渣、含金屬固體廢渣、低密度非金屬物料、金屬礦山尾礦和化工微細物料的資源化處理。
權利要求
1.一種硫酸渣分選提純方法，其特征在于將原硫酸渣[17]經攪拌槽[16]制成濃度為20～30％的礦漿，送入硫酸渣分離提純分選設備[15]進行粗選，粗選的精礦直接送入硫酸渣分離提純分選設備[14]進行第一次精選，第一次精選得到的精礦送入硫酸渣分離提純分選設備[13]進行第二次精選，或第二次精選后再進行第三次精選；將粗選、精選所得到的尾礦[9]集中進行掃選。
2.根據權利要求1所述的硫酸渣分選提純方法，其特征在于所述的粗選、精選所用設備[15]、[14]、[13]為單一類型的硫酸渣分離提純分選設備。
3.根據權利要求1所述的硫酸渣分選提純方法，其特征在于所述的掃選所用設備為中磁機[10]。
4.根據權利要求1所述的硫酸渣分選提純方法，其特征在于所述的硫酸渣分離提純分選設備[15]、[14]、[13]的橫向沖洗水量為100～300ml/min，精礦截取點20～50mm。
5.一種硫酸渣分離提純分選設備，其特征在于將分礦器[1]與給礦槽[3]固定連接并安裝在上支架[2]上，上支架[2]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]的上端位于上支架[2]下、下端與截礦槽[6]相接，截礦槽[6]和接礦斗[7]連接，在螺旋溜槽[5]的內側設置有橫向沖洗水管[8]。
6.根據權利要求5所述的硫酸渣分離提純分選設備，其特征在于所述的橫向沖洗水管[8]外接高壓水源，在橫向沖洗水管[8]的內側開有若干出水孔，橫向沖洗水管[8]形狀為管式螺旋狀。
7.根據權利要求5所述的硫酸渣分離提純分選設備，其特征在于所述的螺旋溜槽[5]為1～4頭。
8.根據權利要求5所述的硫酸渣分離提純分選設備，其特征在于所述的螺旋溜槽[5]的螺旋片高h與外徑D之比為h/D＝0.33～0.40
9.根據權利要求5所述的硫酸渣分離提純分選設備，其特征在于所述的螺旋溜槽[5]由玻璃纖維增強塑料或玻璃鋼制成，內襯為剛玉型耐磨材料。
全文摘要
本發明涉及一種硫酸渣分離提純分選方法及設備。其工藝方法是將原硫酸渣[17]經攪拌槽[16]制成礦漿，送入硫酸渣分離提純分選設備[15]進行粗選，粗選的精礦直接送入硫酸渣分離提純分選設備[14]進行第一次精選，第一次精選得到的精礦送入硫酸渣分離提純分選設備[13]進行第二次精選。將硫酸渣分離提純分選設備[15]、[14]、[13]的尾礦[9]集中進行掃選。硫酸渣分離提純分選設備是將分礦器[1]與給礦槽[3]固定連接并安裝在上支架[2]上，上支架[2]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]與螺旋槽支柱[4]固定連接，螺旋溜槽[5]的上端位于上支架[2]下、下端與截礦槽[6]相接，截礦槽[6]和接礦斗[7]連接，在螺旋溜槽[5]的內側設置有橫向沖洗水管[8]。本發明工藝流程簡單、操作簡便、易于實施、運行成本低、不產生二次污染，該裝置運行穩定、低耗、高效、單機富集比高。
文檔編號B03B5/62GK1669662SQ20041006086
公開日2005年9月21日 申請日期2004年9月17日 優先權日2004年9月17日
發明者張一敏, 陳鐵軍, 劉惠中, 劉濤 申請人:武漢科技大學