赤泥选铁、选砂和做团球的工艺及其系统

技术领域

本发明涉及一种赤泥的处理技术，特别是涉及一种拜耳法氧化铝所产赤泥的处理工艺及其系统。 

背景技术

氧化铝厂生产的赤泥堆存不仅占用土地、耗资巨大，而且一旦防渗处理不好，赤泥中的碱对环境尤其是地下水造成严重的不利影响，是氧化铝生产的最大隐患点、重大危险源，赤泥的处理与综合利用，一直是困扰世界各国氧化铝生产的难题之一。因此，赤泥的处理是迫在眉睫。 

发明内容

本发明的目的是提供一种赤泥选铁、选砂、做团球的工艺方法及系统，将赤泥中有用的铁粉和中矿铁砂尽最大限度的选出来。 

为实现上述目的而采用的技术方案是： 

一种赤泥选铁、选砂和做团球的系统，第一赤泥稀释槽连接至第一旋流器，第一旋流器的底流出料口连接至第二赤泥稀释槽，第二赤泥稀释槽通过排渣筛与磁选供料槽相连，磁选供料槽通过第一输送泵与布料器相连，布料器通过第一磁选机与第一铁粉分离池相连，第一铁粉分离池与第一浓缩设备相连；

第一旋流器的溢流出料口连接至扫选供料槽，扫选供料槽通过第二输送泵与第二旋流器相连，第二旋流器的底流出料口连接至第二磁选机，第二磁选机通过第二铁粉分离池与第二浓缩设备，第二旋流器的溢流出料口连接至提砂供料槽，提砂供料槽通过第三输送泵与第三旋流器相连，第三旋流器的底流出料口连接至振动筛；

第三旋流器溢流出料口连接至尾矿槽，尾矿槽通过压滤设备与风干设备相连，风干设备通过掺配槽与轮辗机相连，轮辗机通过造球机与回转窑相连。

所述第一磁选机的出料口还与扫选供料槽的进料口相连，排渣筛的出料口和振动筛的出料口都与尾矿槽的进料口相连。 

一种赤泥选铁、选砂和做团球的工艺，包括以下步骤： 

（1）准备工序：

氧化铝厂末次赤泥由管道输送至第一赤泥稀释槽，将质量浓度为45%—50%的赤泥稀释到质量浓度为25%-35%的赤泥，由第一输送泵送至第一旋流器进行分离，得到一次溢流赤泥和质量浓度为45%—55%的一次底流赤泥，一次底流赤泥经第二赤泥稀释槽稀释至25%-35%，流至排渣筛进行筛选，筛选出粒度100%小于1.414毫米的合格矿浆，得到的其它赤泥备用；

（2）选铁工序：把步骤（1）中的合格矿浆输送、分配到第一磁选机进行选铁，得到一次磁选尾矿和质量浓度为25%—30%铁粉液，铁粉液流至第一铁粉分离池进行分离，然后进行浓缩，得到含水量为18%—23%的铁粉。

（3）复选铁工序：步骤（1）中一次溢流赤泥和步骤（2）中的一次磁选尾矿流至扫选供料槽，将扫选供料槽中的赤泥矿浆送至第二旋流器进行旋流分离，得到二次溢流赤泥和二次底流赤泥，二次底流赤泥进入第二磁选机进行选铁，得到二次磁选尾矿和铁粉液，选出的铁粉液流至铁粉分离池，经浓缩，得到含水量为18%—23%铁粉。 

（4）选砂工序：步骤（2）中的一次磁选尾矿和步骤（3）中的二次磁选尾矿送至第三旋流器进行旋流分离，得到三次溢流赤泥和质量浓度在48%—60%的三次底流赤泥，利用重力原理流至振动筛，筛选出中矿砂，剩余的选砂后赤泥备用。 

（5）团球制作工序：步骤（1）中得到的其它赤泥和将步骤（4）中三次溢流赤泥、选砂后赤泥进行压滤，压滤后赤泥的水分含量为35%，进行风干水分含量达到12%—15%，过筛，筛选出块状赤泥，向块状赤泥加入粘结剂制成混合料，充分碾碎，然后进行造球，得到生球；将生球进行焙烧固结，焙烧固结后的球团降温冷却，得到赤泥团球。 

所述步骤（1）中旋流器分离质量浓度为25%-35%的赤泥时，工作压力为0.15～0.2MPa。 

所述步骤（2）中的磁选电流为800A，第一磁选机的赤泥液位：液位斗内保持赤泥液位30mm-50mm高、合格矿浆的质量浓度25%-35%、合格矿浆流速2-2.5m/s， 

所述步骤（3）中的磁选电流1000A。

所述步骤（5）中筛选的块状赤泥的大小为1厘米。 

所述步骤（5）中粘结剂的添加质量为块状赤泥的0.5~1%。 

所述步骤（5）中造球时，以对辊压团方式制成生球，造球压力为40～60KN，球团直径为20～30mm。 

所述步骤（5）中焙烧固结的温度为800—900℃。 

本发明2005到2006年申请人一直研究和探索，2007年设计建厂投产，处于不断对工艺的摸索和探讨，实现了无论从工艺指标的控制，还是产量、质量的把控都做到了最优。该技术可以利用重选原理把赤泥粗细颗粒进行分离，然后合格矿浆高梯度磁选机进行粗选、粗选后的尾矿和悬分溢流再二次进行重力分级，然后再次进入另一台高梯度磁选机扫选，粗选和扫选的铁粉浓缩外卖；剩余尾矿浓缩筛分得到中矿铁砂的工艺；尾矿压滤后赤泥做团球外卖到水泥厂从而达到处理赤泥的目的。 

本发明的有益效果经济效益：本发明的工艺投入生产后每天处理5000吨/天，产出含铁量为为43-48%的铁粉500吨/天、含铁量为32%的砂子600吨/天；铁粉价格260元/吨、砂子15元/吨 ，砂子充当生产成本；团球10元/吨，团球费用充当团球的生产成本；铁粉的金额就是利润：130000元/天，按照330天计算42900000元，年收入4000万也是相当可观的。折合铁粉165000吨/年、砂子198000吨/年合计消化赤泥363000吨赤泥。 

         本发明所述的工艺，将赤泥中有用的铁粉和中矿铁砂尽最大限度的选出来：铁粉和铁砂的产率达到18-28%也是相当可以的（因赤泥的不同会有稍微变化），产出的铁粉全部外卖到各大钢铁集团、中矿铁砂全部外卖到烧结矿公司充当原料；每天产出的团球外卖到水泥厂充当铁的矫正材料做水泥。突破了赤泥无法利用的瓶颈，解决了长期以来氧化铝厂赤泥利用的难题，实现了变废为宝，缓解了堆场的压力。经过几年的生产实践确实应验了以上说法，真正实现了资源化和环境友好化。   

附图说明

图1是本发明的赤泥选铁、选砂和做团球的系统示意图。

图2是本发明的赤泥选铁、选砂和做团球工艺流程图。 

其中，1、第一赤泥稀释槽，2、第一旋流器，3、第二赤泥稀释槽，4、排渣筛，5、磁选供料槽，6、第一输送泵，7、布料器，8、第一磁选机，9、第一铁粉分离池，10、第一浓缩设备，11、扫选供料槽，12、第二输送泵，13、第二旋流器，14、第二磁选机，15、第二铁粉分离池，16、第二浓缩设备，17、提砂供料槽，18、第三输送泵，19、第三旋流器，20、振动筛，21、尾矿槽，22、压滤设备，23、风干设备、24、掺配槽，25、造球机，26、轮辗机，27、回转窑。 

具体实施方式

实施例1 

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种赤泥选铁、选砂和做团球的系统，第一赤泥稀释槽1连接至第一旋流器2，旋流器2的底流出料口连接至第二赤泥稀释槽3，第二赤泥稀释槽3通过排渣筛4与磁选供料槽5相连，磁选供料槽5通过第一输送泵6与布料器7相连，布料器7通过第一磁选机8与第一铁粉分离池9相连，第一铁粉分离池9与第一浓缩设备10相连； 

第一旋流器2的溢流出料口连接至扫选供料槽11，扫选供料槽11通过第二输送泵12与第二旋流器13相连，第二旋流器13的底流出料口连接至第二磁选机14，第二磁选机14通过第二铁粉分离池15与第二浓缩设备16， 第二旋流器13的溢流出料口连接至提砂供料槽17，提砂供料槽17通过第三输送泵18与第三旋流器19相连，第三旋流器19的底流出料口连接至振动筛20；

第三旋流器19溢流出料口连接至尾矿槽21，尾矿槽21通过压滤设备22与风干设备23相连，风干设备23通过掺配槽24与轮辗机25相连，轮辗机25通过造球机26与回转窑27相连。

所述第一磁选机8还与扫选供料槽11相连，排渣筛4的出料口和振动筛20的出料口都与尾矿槽21的进料口相连。 

所述第一旋流器2的型号是FK150，第二旋流器11和第三旋流器19的型号是FK100，排渣筛4的型号是SL2000*1950、筛孔使用14目，第一磁选机8和第二磁选机14选用高度磁选机，型号是SLION2000型，振动筛20 的型号是SL1500*6000、筛板缝隙0.15毫米，其他设备没有特殊说明均为现有技术。 

一种赤泥选铁、选砂和做团球的工艺，流程图如图2所示，图中箭头方向表示物料的运行方向，包括以下步骤： 

（1）准备工序：氧化铝厂末次赤泥由管道输送至第一赤泥稀释槽，赤泥的质量浓度为45%-50%又有大量的絮凝剂给分离带来难度，需降至25%-35%达到调配稀释的目的，由第一输送泵送至旋流器进行旋流分离，工作压力为0.15～0.2MPa，得到一次溢流赤泥和一次底流赤泥，一次溢流赤泥流至扫选供料槽，一次底流赤泥的质量浓度由45-55%需稀释至25%-35%，排渣筛的小孔为1.414毫米，浓度太高影响排渣；流至排渣筛，排渣筛使用SL2000*1950型、筛孔使用14目（1.214毫米）进行筛选出合格矿浆，合格矿浆要求赤泥的粒度100%小于1.414毫米。本工艺选铁、选砂工艺建在赤泥末次之后压滤车间之前，既能达到加水提出质量好的铁粉又能降低选铁选沙后尾矿的温度从而延长压滤机滤布的寿命。如果放到赤泥二次洗涤沉降槽、三次赤泥沉降槽前隔渣筛处必定降低浓度，否则排渣不彻底和造成铁损失，加入水后有以下缺陷：加入水后出现热损失，损失大量氧化铝，蒸发车间因水多效率低，后续水补不上，再者蒸一吨水需2吨蒸汽成本提高160元（单吨蒸汽80元），三次赤泥沉降槽前把粗颗粒提出将对末次赤泥沉降效果不好。

（2）选铁工序：由第一输送泵把步骤（1）中的合格矿浆输送至布料器（￠3*4米，底部分料器3个￠219衬胶漏斗）进行分配到第一磁选机，磁选电流为800A进行选铁，磁选机的赤泥液位：液位斗内保持赤泥液位30mm-50mm高、赤泥矿浆的质量浓度25%-35%、赤泥流速2-2.5m/s，得到一次扫选尾矿和质量浓度25%-30%的铁粉液，铁粉液流至铁粉分离池进行分离，浓缩得到含水18%-23%的铁粉进行外卖，产出的铁粉铁的含量为41-48%之间，产率10%-15%之间。 

（3）复选铁工序：步骤（1）准备工序中旋流器的一次溢流赤泥和步骤（2）中的一次磁选尾矿流至扫选供料槽。扫选供料槽中的赤泥矿浆用泵输送至第二旋流器进行二次重选，第二旋流器使用FK100型号、工作压力为0.2Mpa、低流口28毫米，得到二次溢流赤泥和二次底流赤泥，二次溢流赤泥流至提沙储存槽； 二次底流赤泥再次进行扫选，进入第二磁选机，磁选电流为1000A，进行选铁，选出铁粉液流至铁粉分离池，得到铁粉液和二次扫选尾矿。二次扫选尾矿流至提沙供料槽。 

当第一次选铁后，可检测到赤泥中铁的成分含量降低了4－5%个百分点，经过二次高效重选和扫选后再次检测铁的成分已降低了10-12％的百分点，二次选铁折合多选出100多吨铁粉/天。 

（4）选砂工序： 

步骤（2）中的一次磁选尾矿和步骤（3）中的二次磁选尾矿由第三输送泵送至第三旋流器，得到三次溢流赤泥和质量浓度在48%—60%的三次底流赤泥，利用重力原理流至振动筛，筛上产出的中矿砂子铁的含量为28-32%；产率为8%-13%，剩余的选砂后赤泥备用。因选铁把大部分粒度粗的部分选出，第三旋流器的技术参数要求高一些，采用第三旋流器的型号为FK100，底流口15毫米，旋流分离时的工作压力是0.2Mpa。

（5）团球制作工序: 

步骤（1）中得到的其它赤泥和将步骤（4）中三次溢流赤泥、选砂后赤泥进行压滤，压滤后赤泥的水分为35%，选铁、选砂后赤泥压滤后检测氧化铁，氧化铁的含量是28-32%，因水泥厂降低成本使用赤泥中的铁成分充当铁的矫正原料，因赤泥粘、块状不均匀无法再水泥工艺中正常下料需压团球，进行风干，水分达到12%—15%，过筛，筛选出1厘米的块状赤泥，向块状赤泥加入赤泥质量1%的粘结剂制成混合料，送至轮碾机，充分碾碎，送至造球机进行造球；将生球经上料系统送至2.4-2.8米、长15-18米的回转窑800-900℃条件下焙烧固结，焙烧固结后的球团降温冷却，得到赤泥团球，外销至水泥厂充当铁的矫正原料。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。