一種測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法。將鋼渣按10mm，5mm，1mm，0.25mm粒徑進行分級并磁選，以粒徑小于0.25mm的磁選尾料為對比參照，通過比重法分別對各粒級的精渣進行磁性鐵含量測定，從而獲得鋼渣的磁性鐵含量及其粒徑分布。該方法具有測量精確，實用范圍廣，無需經(jīng)驗公式，測試成本低等特點。特別適用于鋼渣磁選回收金屬鐵的磁性鐵品位測定以及分級磁選生產(chǎn)的工藝設定，具有較強的推廣價值，有利于鋼渣資源回收利用。
【專利說明】一種測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及礦渣回收領域，具體是鋼渣磁選回收。
【背景技術】
[0002]每生產(chǎn)一噸鋼將產(chǎn)生15?20%的鋼渣，而鋼渣中含有5?15%的金屬鐵以及部分磁性氧化鐵，因此對鋼渣中的金屬鐵以及磁性氧化鐵的回收利用不僅能降低鋼鐵企業(yè)成本創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，并且合理利用有限的礦物資源，對生態(tài)環(huán)保都具有重大意義。但是鋼渣由于硬度高，渣與鐵分離較難，因此鋼渣的磁選工藝較為復雜也存在著一些難題。如鋼渣以及磁選精礦中的磁性鐵品位直接影響到鋼渣的利用價值以及利用途徑；而鋼渣中磁選鐵的粒徑分布狀態(tài)又直接影響到鋼渣磁選工藝的選擇、分級磁選工藝分級方案的設定、磁選過程磁場強度的優(yōu)化等諸多方面。
[0003]鋼渣磁性鐵含量的測定方面目前主要有“氯化鐵-重鉻酸鉀滴定法”，但該方法取樣較少僅為0.5g，對鋼渣各成分均勻分布有要求，對低品位小粒徑鋼渣金屬鐵測定有較好效果。另外國家標準YBT4188-2009——《鋼渣中磁性金屬鐵含量測定方法》，但是由于鋼渣渣鐵分離較難，單純采用磁選工藝難以準確獲得鋼渣的磁選鐵含量，結果偏大。發(fā)明專利《渣鐵的鐵品位檢測方法》公開了一種對渣鐵的檢測方法，但其僅針對渣鐵的鐵品位，并具有經(jīng)驗計算式，實用范圍較窄。
[0004]針對鋼渣中金屬鐵粒徑分布未見報道，鋼渣磁選工藝的設定主要關注于鋼渣的易磨性，磁場強度，而對鋼渣中磁性鐵(金屬鐵)的粒徑分布關心甚微。而鋼渣中磁選鐵的粒徑分布是采取何種分級磁選以及研磨工藝的重要經(jīng)濟技術指標，直接關系到鋼渣磁選的效率以及設備的磨損情況。目前鋼渣磁選所遇到的瓶頸即為對不同鋼渣處理適應性不廣，設備磨損嚴重，而通過鋼渣磁性鐵粒徑分布的測定真能有效地解決這些問題。
[0005]因此，針對以上問題通過鋼渣磁選鐵含量測定的改進以及磁性鐵粒徑分布的測定能對鋼渣的磁選價值，鋼渣的磁選工藝設定以及鋼渣磁選工藝的效率等進行有效的指導和標定。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供針對鋼渣回收利用的工業(yè)要求的鋼渣磁性鐵含量測定方法。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術方案是這樣的，一種測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法，包括以下步驟:
[0008]I)破碎:將某一批出爐后的鋼渣破碎處理；
[0009]2)取樣:從經(jīng)過步驟I)破碎處理后的鋼渣中取出至少一份樣品，一份樣品的重量為M，單位為g ；
[0010]3)篩分:取步驟2)所獲得的一份樣品進行篩分處理，即按粒徑大小將這一份樣品分為五份，分別標記為樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V，其重量分別為哋、M2' M3、M4和M5，單位為g ；[0011]4)磁選:對樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V進行磁選,磁選后獲得五份磁性物和五份尾礦，
[0012]所述五份磁性物即磁性物1、磁性物I1、磁性物II1、磁性物IV、磁性物V，其密度分另|J為:P 1、P 2、P 3、P 4 和 P 5，單位為 g/cm3,
[0013]所述五份尾礦即尾礦1、尾礦I1、尾礦II1、尾礦IV、尾礦V ；
[0014]5)球磨:將步驟4)所獲得的五份尾礦混合后球磨至60目； [0015]6)再次磁選:對步驟5)中磨至60目的尾礦進行磁選，獲得磁性物VI和尾礦VL ,所述磁性物VI的密度為P6，所述尾礦VI的密度為ps，7)樣品I~V中可以被磁選出的鐵的含量=Wi = pF(P1-ps)/pi(pF-ps),i=l,2……6，式中:PF為金屬鐵密度，取值為7.86g/cm3 ； P i為所述磁性物I~VI的密度，i=l，2……6 ；
[0016]8)計算這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的含量:wFe = Σ (Wi XMj/M) X 100%,式中:i=l,2......5 ；
[0017]9)這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的粒徑分布按以下公式計算= WiXMi/MX 100%，式中:i=1;2......5。
[0018]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明具有創(chuàng)新性的結合了鋼渣中磁性鐵的含量測定以及不同粒徑磁選鐵含量的測定。技能標定鋼渣中磁性鐵含量又能指導鋼渣磁選工藝設定，以減少設備磨損及能耗。
[0020]2、本發(fā)明使用范圍廣，對鋼渣的粒徑、磁性鐵品味使用范圍廣，特別適用于鋼渣磁選工業(yè)運用。
[0021]3、本發(fā)明不采用經(jīng)驗公式，對不同種類鋼渣可以進行直接取樣測定。
[0022]4、本發(fā)明測試簡單，測試成本低。
[0023]綜上所述采用上述方案，可以針對鋼渣磁選回收工業(yè)有效標定鋼渣中的磁選鐵含量，有效制定合理的鋼渣磁選工藝線。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想的情況下，根據(jù)本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內。
[0025]實施例1:
[0026]本實施例中，將對西南地區(qū)某煉鋼廠的一批鋼渣進行研究。包括以下步驟:
[0027]I)破碎:將某一批出爐后的鋼渣破碎處理。該步驟中所用到的是本領域常用的礦業(yè)破碎機，其功率(破碎力度)和破碎時間可以根據(jù)需要調整。
[0028]2)取樣:從經(jīng)過步驟I)破碎處理后的鋼渣中取出若干份重量為2003.1g的樣品。
[0029]3)篩分:取步驟2)所獲得的一份樣品進行篩分處理，即按粒徑大小將這一份樣品分為五份，本實施例可按照[10, +⑴)、[5，10)、[1,5), [0.25，I)、(-m，0.25)五個區(qū)間范圍進行篩分(單位為mm)，分別標記為樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V，其重量分別為=M1 = 1352.lg、M2 = 224.3g、M3 = 179.9g、M4 = 205.3g 和 M5 = 41.5g。4)磁選:對樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V進行磁選，磁選后獲得五份磁性物和五份尾礦，[0030]所述五份磁性物即磁性物1、磁性物I1、磁性物II1、磁性物IV、磁性物V，其密度分別為:P ? = 5.24g/cm3、P 2 = 4.98/cm3、P 3 = 4.53g/cm3、P 4 = 5.30g/cm3、P 5 = 3.57g/
3
cm o
[0031]所述五份尾礦即尾礦1、尾礦I1、尾礦II1、尾礦IV、尾礦V ；
[0032]5)球磨:將步驟4)所獲得的五份尾礦混合后球磨至60目；
[0033]6)再次磁選:對步驟5)中磨至60目的尾礦進行磁選，獲得磁性物VI和尾礦VL P 6=3.56g/cm3,所述尾礦VI的密度為P s = 3.12g/cm3,7)樣品I~VI中可以被磁選出的鐵的
含量:%= P F(P i_p s)/p i(p F-P s), 1=1,2......5,式中:P F為金屬鐵密度,取值為 7.86g/
cm3 ； P i為所述磁性物I~VI的密度，i=l,2……6 ；
[0034]經(jīng)過計算，W1= 67.11%、W2 = 61.72%、W3 = 51.35%、W4 = 68.12%、W5 = 20.48%, W6=20.69。
[0035]8)計算這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的含量(金屬鐵占礦渣總重量的百分比):
[0036]wFe = Σ (WiXMj/M) X 100% = 45.49%,式中:i=l,2......6 ；
[0037]9)這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的粒徑分布按以下公式計算= WiXMi/MX 100%，式中:i=l,2......6，
[0038]經(jīng)計算，q!= 20.00%、q2 = 3.91%、q3 = 3.24%、q4 = 15.05%、q5 = 0.13%、q6 =
3.16%。
[0039]實施例2
[0040]本實施例公開應用實施例1所述測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法提高鋼渣磁選工藝經(jīng)濟性的方法。本實施例采用實施例1所用到的設備、對象同實施例1。只是在步驟I)中，記錄破碎設備的功率和破碎使用的時間；
[0041]步驟2)中，取出所述樣品的份數(shù)為兩份，其中的一份即為步驟3)所述樣品，另一份作為對比試樣；通過X射線分析法或化學分析法測定所述對比試樣中金屬鐵的含量W =46.63%。
[0042]待步驟9)進行完后，進行如下步驟:
[0043]步驟10)中，計算所述w與wFe之差的絕對值U=L 14%。
[0044]步驟11)，本實施例中，需要設定閾值I = 3%和閾值II= 0.5%，其中閾值I大于閾值II。
[0045]若u大于閾值I，即表明礦渣磁選不徹底，需要增加破碎力度，將該批礦渣破碎更徹底。此時，重復步驟I~11，但 步驟I)中，需要增大破碎設備的功率或增加破碎時間。
[0046]若u小于閾值II，即表明礦渣磁選徹底，但破碎力度過大，不經(jīng)濟。重復步驟I~11，但步驟I)中，需要減小破碎設備的功率或減少破碎時間。
[0047]若u介于閾值I與閾值II之間，結束操作。即找到了合適的破碎力度，此后，該批礦渣的磁選都按照這個標準進行。
[0048]實施例3:
[0049]本實施例應用實施例1所述測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法對鋼渣利用價值的評價的方法。本實施例承接實施例2，只是在步驟11)中:
[0050]若u大于閾值I，即表明礦渣磁選不徹底，需要增加破碎力度，將該批礦渣破碎更徹底。此時，重復步驟I~11，但步驟I)中，通過增大破碎設備的功率來增加破碎力度，即所用到的是本領域常見的可調式破碎機。
[0051]若可調式破碎機達到最大功率(破碎力度被被調到最大)，經(jīng)過計算U值仍然大于閾值I，則表明這一批礦渣難以通過磁選進行回收，應當放棄這一批礦渣的磁選。
[0052]實施例4: [0053]本實施例公開另一種應用實施例1所述測定鋼渣中磁性鐵含量及其粒徑分布的方法提高鋼渣磁選工藝經(jīng)濟性的方法。本實施例承接實施例1，對本實施例中，將這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的粒徑分布進行分析。
[0054]即根據(jù)實施例1的第9)這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的粒徑分布Qi (即Q1 =20.00%、q2 = 3.91%、q3 = 3.24%、q4 = 15.05%、、q5 = 0.13%、q6 = 3.16%、qw = q5+q6 =3.29%)。在對這批鋼渣的工業(yè)化磁選時，先對這批鋼渣進行破碎，如果qi (i=l,2……5)大于5%，則篩選出Qi所對應粒徑的鋼渣再次破碎，然后再進行磁選。具體地，本實施例中，可以被磁選出的鐵的中最大一部分分布在粒徑為[10，+ °o)的(被破碎的)礦渣中，可以被磁選出的鐵的其次的一部分分布在粒徑為[0.25，I)的(被破碎的)礦渣中，這兩部分粒徑的qi值均大于5%。根據(jù)這個結果，獲得磁選率的微觀分布情況，為破碎設備的工作方式提供指導。在對該批鋼洛進行磁選時，對鋼洛進行破碎后，篩選出粒徑為[10,+ °°)和粒徑為[0.25,1)的鋼渣進行再一次破碎，之后再進行磁選，可以提高磁選的效率。
【權利要求】
1.一種測定鋼渣中磁性鐵含量的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)破碎:將某一批出爐后的鋼渣破碎處理； 2)取樣:從經(jīng)過步驟I)破碎處理后的鋼渣中取出至少一份樣品，一份樣品的重量為M,單位為g ； 3)篩分:取步驟2)所獲得的一份樣品進行篩分處理，即按粒徑大小將這一份樣品分為五份，分別標記為樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V,其重量分別為:Mp M2、M3、M4和M5,單位為g ； 4)磁選:對樣品1、樣品I1、樣品II1、樣品IV和樣品V進行磁選，磁選后獲得五份磁性物和五份尾礦，所述五份磁性物即磁性物1、磁性物I1、磁性物II1、磁性物IV、磁性物V，其密度分別為:P 1、P 2、P 3、P 4和P 5，單位為g/cm3， 所述五份尾礦即尾礦1、尾礦I1、尾礦II1、尾礦IV、尾礦V ； 5)球磨:將步驟4)所獲得的五份尾礦混合后球磨至60目； 6)再次磁選:對步驟5)中磨至60目的尾礦進行磁選，獲得磁性物VI和尾礦VL,所述磁性物VI的密度為P6，所述尾礦VI的密度為ps， 7)樣品I~V中可以被磁選出的鐵的含量Mi= P P(P P s) / P i (P F- P s), i=l,2……6，式中:P F為金屬鐵密度，取值為7.86g/cm3 ； P i為所述磁性物I~VI的密度，i=l，
2......6 ； 8)計算這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的含量: wFe = Σ (WiXMi/M) X 100%,式中:i=l,2......6。 2.根據(jù)權利要求1所述的測定鋼渣中磁性鐵含量方法，其特征在于:通過步驟3)中篩分:樣品I的粒徑大于或等于IOmm,樣品II的粒徑小于IOmm且不大于5mm,樣品III的粒徑小于5mm且不大于Imm,樣品IV的粒徑小于Imm且不大于0.25mm,樣品V的粒徑小于0.25mm。
3.一種測定鋼渣中磁性鐵粒徑分布的方法，其特征在于:權利要求1或2中的步驟8結束后，進行步驟9, 即:9)這一批鋼渣中可被磁選出的鐵的粒徑分布按以下公式計算:? = WiXMi/MX 100%，式中:i=l,2......6。
4.應用權利要求1或2所述測定鋼渣中磁性鐵含量的方法提高鋼渣磁選工藝經(jīng)濟性的方法。
5.應用權利要求1或2所述測定鋼渣中磁性鐵粒徑分布的方法對鋼渣利用價值的評價的方法。
6.應用權利要求3所述測定鋼渣中磁性鐵粒徑分布的方法提高鋼渣磁選工藝經(jīng)濟性的方法。
【文檔編號】G01N15/02GK103575625SQ201310451413
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】劉清才, 蘭苑培, 丁健, 劉浪, 徐敏人, 朱博洪, 牛德良, 楊強 申請人:重慶大學