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水淬渣綜合回收的研究

文檔作者：吳慧，趙兵伍，李尤立，趙德軍文檔來源：云南羅平鋅電股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月14日
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水淬渣綜合回收的研究*
吳慧，趙兵伍，李尤立，趙德軍
( 云南羅平鋅電股份有限公司，云南羅平655800)
摘要: 文章對(duì)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)回收有價(jià)金屬所產(chǎn)出的水淬渣進(jìn)行磨細(xì)、浮選、二次磁選等工藝處理，得到煤
粉、高品位鐵礦及可做建筑材料使用的磁選尾礦。為水淬渣資源化綜合回收利用實(shí)施有積極的推動(dòng)作用。
關(guān)鍵詞: 水淬渣; 資源化; 綜合回收
中圖分類號(hào): X758 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1006－0308 ( 2018) 02－0096－05
Study on Comprehensive Ｒecovery of Water － quenched Slag
WU Hui，ZHAO Bing －wu，LI You －li，ZHAO De －jun
( Yunnan Luoping Zinc ＆ Electricity，Co． ，Ltd． ，Luoping，Yunnan 655800，China)
ABSTＲACT: The water － quenched slag is generated from volatilizing of valuable metals in rotary kiln; the fine grinding，flotation，
the second time magnetic separation and the other process is used for treatment of the water － quenched slag，after the treatment，we can get
the pulverized coal，high grade iron ore and the magnetic separation tailings that can be used as the building materials． It plays positive role
in promoting of resource and comprehensive recovery and utilization of water－quenched slag．
KEY WOＲDS: water － quenched slag; resource utilization; comprehensive recovery
0 引言
濕法煉鋅所產(chǎn)的鋅浸出渣，一般還含有較高的
鋅及其它有價(jià)金屬，為了充分回收該渣中的鋅及其
它有價(jià)金屬，通常采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)的方法，產(chǎn)出氧
化鋅粉和水淬渣; 氧化鋅粉返回濕法煉鋅系統(tǒng)進(jìn)行
綜合回收，水淬渣則根據(jù)實(shí)際情況堆存或進(jìn)一步
處理。
云南某濕法煉鋅廠回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)所產(chǎn)的水淬渣，
含固定碳10% ～ 15%、鐵15% ～ 18%、銀0. 001%
～ 0. 002%、鋅0. 20% ～ 0. 50%、銅0. 10% ～
0. 20%、氧化鈣25. 00% ～ 30. 00%、氧化鎂
2. 50% ～ 3. 50%、鉛0. 01% ～ 0. 03%、二氧化硅
15. 00% ～ 20. 00%; 經(jīng)多次送樣到相關(guān)部門做固廢
物浸出毒性試驗(yàn)，其結(jié)果為一般工業(yè)固體廢物。
過去，該水淬渣經(jīng)過球磨后進(jìn)行一次磁選，產(chǎn)
出含鐵約35% ～ 45% 的磁性物和非磁性物，磁性
物做鐵礦出售，非磁性物出售給粘土磚生產(chǎn)企業(yè)做
原料。但由于市場(chǎng)的變化及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，
所產(chǎn)的磁性物和非磁性物無法出售而導(dǎo)致水淬渣大
量堆存，造成較大的環(huán)保壓力和堆存場(chǎng)地的占用。
針對(duì)這一情況，對(duì)該水萃渣進(jìn)行了綜合回收試
驗(yàn)研究，采用磨細(xì)、浮選碳、二段磁選鐵的工藝，
成功回收了其中的煤和鐵，所產(chǎn)出的磁選后尾渣做
建筑材料出售，為水淬渣資源化處置提供了一條良
好的路徑。
1 樣品性質(zhì)、試驗(yàn)流程及驗(yàn)試方法
1. 1 樣品性質(zhì)
試驗(yàn)樣品為云南某濕法煉鋅廠鋅浸出渣回轉(zhuǎn)窯
揮發(fā)有價(jià)金屬后所產(chǎn)的水淬渣，該水淬渣多元素分
析結(jié)果見表1。
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2018 年4 月
第47 卷第2 期( 總第269 期)
云南冶金
YUNNAN METALLUＲGY
Apr． 2018
Vol. 47． No. 2 ( Sum269)
* 收稿日期: 2017－10－26
作者簡(jiǎn)介: 吳慧( 1970－) ，女，云南昭通人，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事濕法煉鋅工藝技術(shù)研究。
表1 水淬渣多元素分析結(jié)果
Tab. 1 The multi－element analysis results of water－quenched slag %
成份鐵固定碳銅銀鋅硫氧化鈣氧化鎂二氧化硅鉛
含量18. 71 10. 05 0. 12 0. 001 0. 26 3. 58 25. 90 2. 74 18. 82 0. 02
1. 2 工藝流程圖
圖1 水淬渣資源化處理工藝流程圖
Fig. 1 The resourceful treatment process flow chart of water－quenched slag
1. 3 試驗(yàn)方法
首先: 將水淬渣在105℃下烘干并對(duì)烘干后的
水淬渣進(jìn)行磨細(xì); 其次: 對(duì)磨細(xì)后的水淬渣進(jìn)行浮
選煤，在浮選煤的過程中控制球磨粒度、時(shí)間、藥
劑用量等要素，尋求最佳條件。經(jīng)過煤浮選后，產(chǎn)
出含固定碳較高的煤粉和尾渣，煤粉可出售或返回
轉(zhuǎn)窯重新利用，所產(chǎn)的浮選尾渣則進(jìn)行下一步磁選
鐵; 再次: 對(duì)選煤后所產(chǎn)的尾渣進(jìn)行磁選鐵，經(jīng)過
兩次磁選，產(chǎn)出可出售的高品位鐵礦和可做生產(chǎn)免
燒磚原料的尾礦出售; 最后，尾礦生產(chǎn)免燒磚，主
要是用磁選后的尾礦、砂子、水泥按一定比例做免
燒磚。從而達(dá)到水淬渣的資源化處理，為企業(yè)創(chuàng)造
一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
2 試驗(yàn)過程與討論
2. 1 磨礦粒度對(duì)浮選煤和磁選鐵的影響分析
從水淬渣多元素分析結(jié)果可以看出，該渣中的
煤和鐵有較大的回收價(jià)值; 現(xiàn)對(duì)水淬渣磨礦粒度對(duì)
浮選煤和磁選鐵的影響進(jìn)行研究。
水淬渣浮洗煤的試驗(yàn)條件為: 礦漿濃度60%、
捕收劑柴油用量100 g /t、起泡劑2#油用量350 g /
t、刮泡時(shí)間10 min; 磁選鐵的條件為: 相同條件
下進(jìn)行一次磁選后再進(jìn)行二次磁選。調(diào)整磨礦粒
度，看磨礦粒度對(duì)浮選煤和磁選鐵的影響，結(jié)果見
圖2、圖3。
圖2 球磨粒度對(duì)浮選碳的影響圖
Fig. 2 The influence diagram of ball－milling
particle size on carbon flotation
97
吳慧，等水淬渣綜合回收的研究
圖3 球磨粒度對(duì)磁選鐵的影響圖
Fig. 3 The influence diagram of ball－milling
particle size on iron magnetic separation
從圖2 可以看出，在其它條件不變的情況下，
水淬渣浮選煤時(shí)，隨著球磨粒度的增加，碳的回收
率也隨之增加，當(dāng)粒度達(dá)百分之百過100 網(wǎng)目時(shí)，
其回收率趨于穩(wěn)定; 煤粉中固定碳含量也是隨粒度
的增加而升高，但當(dāng)粒度百分之百過120 網(wǎng)目時(shí)，
其固定碳含量達(dá)到最高，隨后則有下降的趨勢(shì)。從
圖3 可以看出，當(dāng)水淬渣的球磨粒度百分之百過
120 網(wǎng)目時(shí)，浮選煤后所得的尾渣進(jìn)行磁選鐵，其
鐵的回收率及鐵精礦品位指標(biāo)最好。
因此，該水淬渣球磨粒度在百分之百過120 網(wǎng)
目時(shí)，是浮選煤和磁選鐵的最佳條件。
2. 2 礦漿濃度和試劑對(duì)煤浮選的影響分析
經(jīng)磨細(xì)后的水淬渣，利用煤的疏水性以其它礦
物質(zhì)不同的原理，采用柴油做捕收劑、2#油做起泡
劑進(jìn)行煤的浮選回收試驗(yàn)并尋求各種試劑的最佳
用量。
2. 2. 1 礦漿濃度對(duì)煤浮選的影響
對(duì)以一般礦物的浮選而言，礦漿濃度過高和過
低對(duì)其礦物的回收率及精礦品位都有一定的影響;
濃度過高，粘度較大，浮選時(shí)攪拌、充氣等均較困
難，其回收率和所產(chǎn)精礦品位也會(huì)受到影響。濃度
過低，則循環(huán)量增加，各種藥劑用量也隨之增加，
造成體積膨脹，使生產(chǎn)組織困難和生產(chǎn)成本增高。
通過圖4 可以看出，在其它條件固定，改變礦漿濃
度，所產(chǎn)煤粉的含碳量及碳回收率剛開始趨于穩(wěn)
定，但當(dāng)濃度超過60% 時(shí)，煤粉中含碳量及碳回
收率則隨之下降。所以，礦漿濃度為60% 是最佳
條件。
2. 2. 2 捕收劑用量對(duì)煤浮選的影響
固定礦漿濃度60%、起泡劑2#油用量350 g /
t、刮泡時(shí)間10 min，調(diào)整捕收劑柴油的用量，尋
求其最佳用量。從圖5 可以看出，捕收劑柴油100
g /t 為最佳用量。
圖4 礦漿濃度對(duì)浮選碳的影響圖
Fig. 4 The influence diagram of
pulp density on carbon flotation
圖5 捕收劑用量對(duì)浮選碳的影響圖
Fig. 5 The influence diagram of collecting
agent dosage on carbon flotation
2. 2. 3 起泡劑用量對(duì)煤浮選的影響
固定礦漿濃度60%、捕收劑柴油用量100 g /t、
刮泡時(shí)間10 min，調(diào)整起泡劑2#油的用量，尋求
其最佳用量。從圖6 可以看出，起泡劑2 #油350
g /t 為最佳用量。
圖6 起泡劑用量對(duì)浮選碳的影響圖
Fig. 6 The influence diagram of foaming agent
dosage on carbon flotation
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2018 年4 月
第47 卷第2 期( 總第269 期)
云南冶金
YUNNAN METALLUＲGY
Apr． 2018
Vol. 47． No. 2 ( Sum269)
2. 3 浮選煤后的尾渣磁選鐵
對(duì)以上浮選煤后的尾渣進(jìn)行磁選鐵，經(jīng)過反復(fù)
試驗(yàn)研究及論證得出最佳條件，即采用二次磁選也
就是一次磁選后產(chǎn)出的磁性物再進(jìn)行第二次磁選，
產(chǎn)出含鐵大于60% 可以出售的鐵精礦和可以做免
燒磚原料出售的尾礦。
2. 4 尾礦做免燒磚
在以當(dāng)?shù)孛鉄u生產(chǎn)企業(yè)共同合作開發(fā)下，經(jīng)
反復(fù)試驗(yàn)研究得出最佳配比，即普通砂大于等于
60%、磁選鐵后的尾礦小于等于40% 充分混合均
勻，然后加入8% ～ 10%的水泥生產(chǎn)出的免燒磚經(jīng)
過保養(yǎng)期后能完全達(dá)到“NY/T671 － 2003 中MU10
的技術(shù)要求”。
2. 5 最佳條件下的驗(yàn)證試驗(yàn)
即用烘干后的水淬渣進(jìn)行球磨，球磨粒度為
100%過120 網(wǎng)目，調(diào)整礦漿濃度為60%，加入捕
收劑柴油100 g /t，攪拌3 min 后加入350 g /t 的起
泡劑2#油并繼續(xù)攪拌2 min，然后開啟浮選機(jī)充氣
閥進(jìn)行充氣，開始刮泡浮選，刮泡10 min，產(chǎn)出煤
粉和尾渣; 尾渣進(jìn)行下一步的兩次磁選鐵，產(chǎn)出鐵
精礦和尾礦; 按普通砂子60%、尾礦40% 充分混
合均勻，然后加入8%的水泥生產(chǎn)免燒磚，所生產(chǎn)
的免燒磚送有資質(zhì)的檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)，符合
“NY/T671 － 2003 中MU10 的技術(shù)要求”; 試驗(yàn)數(shù)
據(jù)見表2。
表2 水淬渣浮選煤、磁選鐵最佳條件閉路試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
Tab. 2 The closed circuit test data sheet with the best conditions for coal flotation，
iron magnetic separation of water－quenched slag %
編號(hào)名稱產(chǎn)率
品位回收率
鐵固定碳銅鋅銀硫鐵固定碳硫
1
原礦18. 71 10. 05 0. 12 0. 26 0. 0010 3. 58
煤粉12. 92 6. 27 68. 84 0. 01 0. 02 0. 0001 1. 25 4. 33 88. 49 4. 54
鐵精礦25. 00 64. 28 3. 21 0. 32 0. 44 0. 0031 12. 28 85. 89 7. 98 85. 75
尾礦62. 08 2. 95 0. 57 0. 06 0. 24 0. 0004 0. 56 9. 78 3. 53 9. 71
合計(jì)100. 00 100. 00 100. 00 100. 00
2
原礦18. 94 10. 23 0. 11 0. 25 0. 0010 3. 49
煤粉12. 87 6. 29 69. 83 0. 01 0. 01 0. 0001 1. 18 4. 31 88. 53 4. 38
鐵精礦25. 03 65. 08 3. 22 0. 31 0. 40 0. 0030 12. 02 86. 01 7. 89 86. 18
尾礦62. 10 2. 95 0. 59 0. 05 0. 24 0. 0004 0. 53 9. 68 3. 58 9. 44
合計(jì)100. 00 100. 00 100. 00 100. 00
3
原礦18. 39 9. 89 0. 13 0. 24 0. 0010 3. 46
煤粉12. 91 6. 28 69. 02 0. 02 0. 02 0. 0001 1. 19 4. 41 90. 09 4. 43
鐵精礦25. 02 65. 01 3. 22 0. 33 0. 43 0. 0030 12. 31 88. 44 7. 97 89. 02
尾礦62. 07 2. 12 0. 31 0. 07 0. 21 0. 0004 0. 36 7. 15 1. 94 6. 55
合計(jì)100. 00 100. 00 100. 00 100. 00
4
原礦19. 02 10. 12 0. 12 0. 27 0. 0010 3. 61
煤粉12. 89 6. 31 68. 97 0. 01 0. 02 0. 0001 1. 21 4. 28 87. 90 4. 34
鐵精礦24. 98 65. 23 3. 19 0. 32 0. 42 0. 0030 12. 25 85. 67 7. 87 84. 81
尾礦62. 13 3. 08 0. 69 0. 06 0. 26 0. 0004 0. 63 10. 05 4. 23 10. 85
合計(jì)100. 00 100. 00 100. 00 100. 00
99
吳慧，等水淬渣綜合回收的研究
3 結(jié)語
從以上數(shù)據(jù)可以得出，采用該方案處理濕法煉
鋅回收窯揮發(fā)后的水淬渣是可行的。水淬渣經(jīng)過球
磨至100%過120 目，在礦漿濃度為60%，捕收劑
柴油100 g /t，起泡劑2#油350 g /t、刮泡10 min 的
條件對(duì)其進(jìn)行浮選煤，所產(chǎn)煤粉的碳回收率≥
89%、固定碳含量≥68%，可返回?fù)]發(fā)窯做煤使
用。每噸水淬渣產(chǎn)出煤粉約130 kg。
浮選煤粉后的尾渣進(jìn)行兩次磁選鐵，其鐵的回
收率≥85%、所產(chǎn)的鐵精礦鐵品位≥64%，可做鐵
精礦出售。每噸水淬渣產(chǎn)出鐵精礦250 kg; 產(chǎn)出磁
選鐵后的尾礦620 kg 做生產(chǎn)免燒磚的原料出售。
從而實(shí)現(xiàn)了該水淬渣的綜合回收再利用，解決
了環(huán)保壓力的同時(shí)每噸水淬渣還可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值220
元。以本公司每年產(chǎn)出8. 5 萬t 水淬渣為例，可為
公司增加產(chǎn)值1870 萬元/a。
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( 上接第95 頁)
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第47 卷第2 期( 總第269 期)
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