本技术公开一种粒化高炉矿渣粉磨过程中的选铁除杂工艺,属于固体废弃物资源化利用领域。该工艺包括以下步骤:(1)立磨机内的粗颗粒物料作为外循环物料进入斗式提升机;(2)经斗式提升机进入选铁除杂溜槽,在选铁除杂溜槽内设置有除铁磁鼓,经除铁磁鼓对外循环物料进行分选,得到除铁物料和富铁物料;(3)除铁物料经过振动筛进行筛分,筛下矿渣粉返回立磨机,筛上低活性硬质颗粒外排;(4)富铁物料中夹带的矿渣粉在负压作用下被吸回立磨机;(5)除去矿渣粉后的富铁物料进行磁选,经磁选后的铁质颗粒直接回收利用,剩余物料返回选铁除杂溜槽进行循环处理。本发明不仅提高了矿渣的回收率和品质,还可以大大提高铁质颗粒的纯度。
背景技术
粒化高炉矿渣(简称矿渣)是生铁冶炼时产生的副产物,具有与硅酸盐水泥熟料相近的化学组成(主要为CaO、SiO2
、MgO和Al2
O3
)。通常,每冶炼1t生铁会产生400~600kg的矿渣。由于排出时经骤冷处理,矿渣多为无定形的玻璃体结构,同时储有大量化学能,具有较好的火山灰活性,经加工后可广泛应用于水泥混合材、混凝土掺合料、高性能建筑材料等领域,不仅能够产生良好的经济效益,对于践行“双碳”战略和“两山”理念具有重要的推动作用。
根据GB/T 18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的要求,矿渣比表面积应达到300m2
/kg以上方能作为掺合料使用。当前,立磨机粉磨是最常用的矿渣粉磨工序,具有占地面积小、工艺流程简单、能耗低等优势。除粉磨设备自身性能外,矿渣中铁质颗粒的有效去除是提高其粉磨效率和活性指数等综合性能的关键,也是保护磨机磨盘和磨辊的重要措施,同时可以实现矿渣中铁质物料的高效回收。
矿渣粉生产过程中涉及的除铁工艺主要分为粉磨前除铁和粉磨后除铁两种方式。粉磨前除铁是在矿渣进入磨机之前,通过安装在入料输送带上的除铁设备来去除矿渣中的铁质颗粒。例如,公开号为CN107469997A的中国发明专利提出一种循环式矿渣粉碎选铁装置,通过设置筛网对粉碎后的矿渣进行过滤,同时由螺旋提升机将未完全粉碎的矿渣进行循环粉碎,保证所有矿渣的粉碎质量。该专利通过设置转筒和柱状磁铁,实现矿渣中铁粉的收取再利用。粉磨后除铁则是在矿渣磨粉后进行,包括磨机外循环物料的除铁以及选粉机成品物料的除铁。常见的除铁设备包括带式自卸除铁器、管道自卸式除铁器和强磁鼓式除铁器等。
综合来看,粉磨前除铁工艺仅能去除矿渣原料中夹杂的大块铁质物,但受料层厚度和物料输送速度的影响较大,而且无法有效去除夹杂的弱磁性铁质物和矿渣中包裹的铁质颗粒。粉磨后除铁工艺主要存在铁质颗粒和矿渣粉分离不净的困难,分离后的铁质颗粒品质较低,且矿渣粉损失较多。调研发现,粉磨后的外循环除铁作业是影响矿渣除铁的关键工序,现有改进方案仍存在工艺流程复杂、铁质颗粒品质不高以及矿渣粉损失率大等问题。
实现思路