一種高效的煤系黃鐵礦干法富集工藝及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦物加工分選工藝及系統(tǒng)，特別是一種高效的煤系黃鐵礦干法富集工藝及系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]作為我國(guó)排放量最大的工業(yè)廢棄物，煤矸石約占我國(guó)每年所排放工業(yè)廢棄物的25%。隨著我國(guó)煤炭開(kāi)采量以及煤炭入選率的進(jìn)一步增加，預(yù)計(jì)2015年煤矸石的排放量將達(dá)到8億多噸，累計(jì)儲(chǔ)存總量將接近45億噸。煤矸石中的礦物質(zhì)在日曬、雨淋、風(fēng)化等不利的自然條件下，常常會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的酸性水或攜帶重金屬的離子水，對(duì)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。除此之外，矸石中常常含有硫鐵礦和含碳礦物質(zhì)，在與空氣接觸的條件下存在自燃的隱患，甚至產(chǎn)生S02、CO2, NH3等有毒氣體和煙霧，對(duì)人的生活造成嚴(yán)重的破壞
[0003]隨著上部煤層開(kāi)采量逐年降低，開(kāi)采逐年向下部煤層轉(zhuǎn)移，高硫煤占用較大比例，尤其西南地區(qū)所占比例高達(dá)80%以上，由于大部分S元素是以硫鐵礦的形式存在，經(jīng)過(guò)分選加工后大部分硫鐵礦賦存于煤矸石中，矸石中的全硫含量高達(dá)10%以上。相對(duì)于普通矸石，高硫矸石的堆放更易導(dǎo)致自燃甚至爆炸等現(xiàn)象的發(fā)生，環(huán)境的污染以及生產(chǎn)安全等問(wèn)題更加突出。
[0004]目前，對(duì)矸石中硫鐵礦富集主要以濕法分選為主，而硫鐵礦中硫元素遇水易發(fā)生氧化，引發(fā)自燃等現(xiàn)象，分選后需要對(duì)精礦進(jìn)行干燥、脫水處理，生產(chǎn)成本較高；同時(shí)，水資源日益短缺，各國(guó)都在倡導(dǎo)節(jié)約用水，我國(guó)于2010年開(kāi)始進(jìn)行國(guó)家水資源戰(zhàn)略規(guī)劃，明確對(duì)水資源的利用提出控制的要求，因此，我們急需研究無(wú)水環(huán)境下的選礦工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是要提供一種線(xiàn)路合理、清潔高效、安全可靠的高效的煤系黃鐵礦干法富集工藝及系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:干法富集工藝:首先對(duì)樣品進(jìn)行篩分分級(jí):當(dāng)黃鐵礦以粗粒集合體嵌布解離度較高時(shí)，待選高硫煤矸石經(jīng)由給料機(jī)先進(jìn)入6mm的分級(jí)篩，篩分成+6mm、-6mm兩個(gè)粒度級(jí)，篩分分級(jí)后的兩種物料分別送入緩沖倉(cāng)，其中-6mm物料再利用3mm、1mm、0.5mm的分級(jí)篩分別篩分成-6+3mm、-3+lmm、-1+0.5mm、-0.5mm四個(gè)粒級(jí)，并將篩分分級(jí)后的物料送入緩沖倉(cāng)，所述篩分分級(jí)后的物料+3mm、+Imm和+0.5mm分別進(jìn)入下一級(jí)振動(dòng)流化床分選機(jī)進(jìn)行分選，從振動(dòng)流化床分選機(jī)分選出的3mm、lmm、0.5mm的精礦和尾礦；篩分分級(jí)后的物料+6mm直接進(jìn)入干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)或者復(fù)合式干法分選機(jī)分選富集回收黃鐵礦，獲得精礦和尾礦；當(dāng)高硫矸石中黃鐵礦嵌布粒度較細(xì)解離度較低時(shí)，樣品需要先進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行閉路破碎至 _6mm，利用 3mm、lmm、0.5mm 的分級(jí)篩分別篩分成-6+3mm、-3+lmm、-1+0.5mm、_0.5mm 四個(gè)粒級(jí)，并將篩分分級(jí)后的物料送入緩沖倉(cāng)，其中，-0.5mm的物料作為介質(zhì)加入分選機(jī)中促進(jìn)礦物的分選，也可以直接摻入精礦，調(diào)節(jié)精礦的品位；篩分分級(jí)后的3mm、lmm、0.5mm的物料分別進(jìn)入下一級(jí)振動(dòng)流化床分選機(jī)進(jìn)行分選，獲得精礦和尾礦。
[0009]所述的干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)或者復(fù)合式干法分選機(jī)富集回收黃鐵礦指緩沖倉(cāng)+6_煤矸石物料經(jīng)給料機(jī)和皮帶機(jī)進(jìn)入分選機(jī)，密度大的黃鐵礦進(jìn)入床層底部與矸石實(shí)現(xiàn)分離；精礦與尾礦分別進(jìn)入精礦倉(cāng)和尾礦倉(cāng)；所述精礦為黃鐵礦，尾礦為矸石。
[0010]所述的振動(dòng)流化床分選機(jī)分選是將緩沖倉(cāng)內(nèi)-6+3mm、-3+lmm、-1+0.5mm物料分別經(jīng)給料機(jī)和皮帶機(jī)輸送至振動(dòng)流化床分選機(jī)進(jìn)行分選，床層內(nèi)不同密度物料在振動(dòng)流化床分選機(jī)中在流化床中的稀相區(qū)進(jìn)行干擾沉降，黃鐵礦因其密度大的特征富集在床層底部；分選后的精礦與尾礦分別進(jìn)入精礦倉(cāng)和尾礦倉(cāng)；所述的精礦為黃鐵礦，尾礦為矸石。
[0013]所述的振動(dòng)流化床分選機(jī)分選是通過(guò)調(diào)節(jié)氣流速度、振動(dòng)強(qiáng)度、床層高度、分選時(shí)間因素來(lái)控制產(chǎn)品分選后產(chǎn)品的回收率和產(chǎn)率；振動(dòng)流化床分選機(jī)的工作氣速為:1.05?1.75m/s ;床層高度為:80?200mm ;振動(dòng)強(qiáng)度:1.21?6.44 ;分選時(shí)間為:100?200s。
[0011]所述的干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)分選是通過(guò)調(diào)節(jié)氣流速度、開(kāi)孔率、加重質(zhì)組成、床層高度、分選時(shí)間來(lái)控制產(chǎn)品分選后產(chǎn)品的回收率和產(chǎn)率；流化床的工作氣速為:1.05?1.35m/s，加重質(zhì)組成為:-0.50+0.15mm磁鐵礦粉含量占60?90%，真密度為4.2g/cm3?4.8g/cm3;床層高度為150?300_，分選時(shí)間為:100?200s。
所述的復(fù)合式干法分選機(jī)分選是通過(guò)調(diào)節(jié)氣流速度、開(kāi)孔率、加重質(zhì)組成、床層高度、分選時(shí)間來(lái)控制產(chǎn)品分選后產(chǎn)品的回收率和產(chǎn)率；流化床的工作氣速為:1.05?1.35m/s，加重質(zhì)組成為:-0.50+0.15mm磁鐵礦粉含量占60?90%，真密度為4.2g/cm3?4.8g/cm3；床層高度為150?300mm，分選時(shí)間為:100?200so
[0014]干法富集系統(tǒng)包括:風(fēng)包、鼓風(fēng)機(jī)、給料機(jī)、分級(jí)篩、破碎機(jī)、緩沖倉(cāng)、干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)分選機(jī)、復(fù)合式干法分選機(jī)、振動(dòng)流化床分選機(jī)；風(fēng)包與鼓風(fēng)機(jī)相連，鼓風(fēng)機(jī)與干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)、復(fù)合式干法分選機(jī)和振動(dòng)流化床分選機(jī)相連，為物料的分選提供適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量；
當(dāng)黃鐵礦以粗粒集合體嵌布解離度較高時(shí)，給料機(jī)與6mm的分級(jí)篩相連，6mm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處也各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)相連，+6_物料的緩沖倉(cāng)與空氣重介質(zhì)流化床或者復(fù)合式干法分選機(jī)連接，-6mm物料的緩沖倉(cāng)與3mm的分級(jí)篩連接，3mm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+3mm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接，_3mm物料的緩沖倉(cāng)與Imm的分級(jí)篩連接，Imm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+Imm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接，-1mm物料的緩沖倉(cāng)與0.5mm的分級(jí)篩連接，0.5mm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處也各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+0.5mm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接；
當(dāng)高硫矸石中黃鐵礦嵌布粒度較細(xì)解離度較低時(shí)，給料機(jī)與破碎機(jī)相連，破碎機(jī)與6mm分級(jí)篩相連進(jìn)行閉路破碎，6mm分級(jí)篩與_6mm物料的緩沖倉(cāng)相連，_6mm物料的緩沖倉(cāng)與3mm的分級(jí)篩連接，3mm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+3mm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接，-3mm物料的緩沖倉(cāng)與Imm的分級(jí)篩連接，Imm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+Imm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接，-1mm物料的緩沖倉(cāng)與
0.5mm的分級(jí)篩連接，0.5mm分級(jí)篩的兩個(gè)產(chǎn)品出口處也各置于一個(gè)緩沖倉(cāng)，+0.5mm物料的緩沖倉(cāng)與振動(dòng)流化床分選機(jī)連接。
[0015]有益效果:由于采用了上述方案，避免了以濕法為主的傳統(tǒng)富集方法，不僅節(jié)約了大量水資源，而且沒(méi)有涉及到水，避免了二次污染問(wèn)題和復(fù)雜的煤泥水處理系統(tǒng)，利用合理的除塵系統(tǒng)，粉塵污染小，機(jī)器運(yùn)行噪聲小，減輕環(huán)境污染。由于其系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，減少了土地的使用，大大減少土地的建設(shè)的空間和費(fèi)用。
優(yōu)點(diǎn):該工藝流程簡(jiǎn)單，技術(shù)路線(xiàn)合理，處理量大，運(yùn)行穩(wěn)定，可有效減少運(yùn)行成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
[0017]圖2為本發(fā)明解離度較高的黃鐵礦富集工藝具體實(shí)施工藝流程圖。
[0018]圖3為本發(fā)明解離度較低的黃鐵礦富集工藝具體實(shí)施工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
干法富集工藝:首先對(duì)樣品進(jìn)行篩分分級(jí):當(dāng)黃鐵礦以粗粒集合體嵌布解離度較高時(shí)，待選高硫煤矸石經(jīng)由給料機(jī)先進(jìn)入6_的分級(jí)篩，篩分成+6mm、-6mm兩個(gè)粒度級(jí)，篩分分級(jí)后的兩種物料分別送入緩沖倉(cāng)，其中-6mm物料再利用3mm、lmm、0.5mm的分級(jí)篩分別篩分成-6