铁尾矿资源综合利用现状研究.docx
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1、随着矿山的开采和钢铁行业的不断发展,铁尾矿作为选矿后的废弃物,其储存量也在不断增加。据统计,2018年我国尾矿总产生量约为12.11亿t,其中铁尾矿产生量最大,约为4.76亿t,占尾矿总产生量的39.31%o因技术限制,铁尾矿一般作堆填处理,这既造成了大量土地资源的浪费,又对周围的生态环境造成了极大的破坏,另外铁尾矿坝还存在一定的安全隐患。铁尾矿资源的二次利用,一方面可以提高资源的利用效率,缓解资源短缺的压力,另一方面可以有效解决铁尾矿乱堆乱放带来的环境破坏。因此,广大科研人员正在积极探索铁尾矿的综合利用方法。随着科学技术的进步,铁尾矿的综合利用效率在不断提高。为建设资源节约型、环境友好型社会
2、,实现绿色矿山建设目标,需要更加深入地开展铁尾矿综合利用研究。目前铁尾矿的综合利用方向主要有:铁尾矿中有价组分回收、填充采空区、制备肥料和土壤改良剂、制备混凝土和路基材料以及制备建筑材料等。本文将对国内铁尾矿的综合利用研究现状进行总结,以期为其进一步开发利用提供参考。1铁尾矿综合利用研究现状1.1 铁尾矿有价组分的回收技术我国铁尾矿的种类繁多,性质复杂,产地和选矿工艺不同,其成分和含量也不尽相同,但其化学成分基本相似,主要有Sio2、A1ckFe2。3、CaOxNa?O等。提取尾矿中的金属、非金属元素,对提高资源的综合利用率、实现资源的二次利用具有重要意义。1I等采用磁选后磁化焙烧工艺从铁尾矿
3、中回收铁,当煤和铁尾矿质量比为1:100时,在800C下焙烧30min后再球磨15min,得到铁品位为61.3%、回收率为88.2%的铁精矿产品。李芸邑等采用磁化焙烧-磁选分离工艺从鞍山市齐大山风水沟铁尾矿库中回收铁粉,并研究了焙烧温度、保护气流速、磨矿时间等对回收铁的影响,结果表明,当炭的质量为铁尾矿的0.8%、焙烧温度为800、保护气流速为11/min、焙烧时间为30min、磨矿时间为2min、激磁电流为2A时,可获得铁品位58%、回收率大于80%的铁精矿。邓小龙等采用磁选-絮凝-反浮选工艺从山东某TFe品位为19.97%x分布率为62.41%的铁尾矿中回收铁,结果表明:弱磁-强磁预富集可
4、得到铁品位为42.88%、回收率为68.33%的磁选混合精矿;对混合精矿进行两段选择性絮凝脱泥,可得到铁品位为47.65%、回收率为63.76%的沉砂;沉砂再经1粗1精3扫反浮选,可得到铁品位为65.43%、回收率为53.34%的铁精矿。1.1.2铁尾矿其他有价组分的回收霍松洋等从承德某铁尾矿中回收磷、钛两种元素,采用1粗3精的工艺流程,获得了PQ,品位为32.74%、PQS回收率为86.11%的磷精矿;再通过磁选-重选流程,得到了TiCX品位为23.00%、TiO2回收率为91.24%的钛精矿。牛福生等以NazCO,为PH调节剂、水玻璃为抑制剂、aw-01(-种由氧化石蜡皂、脂肪酸类捕收剂按
5、一定比例混合制成的聚合物)为捕收剂,采用1粗3精的工艺从承德某选矿厂回收磷矿物,并研究了调节剂、抑制剂和捕收剂对P2d回收率的影响,结果表明:在pH=8.5、水玻璃用量为900g/t、aw-01用量为700g/t的条件下,可获得PQ,品位为31.66%、PzOs回收率为84.58%的磷精矿。王宇斌等采用1粗1精2扫的闭路流程从某铁尾矿中回收硫,并设计了正交实验研究显著影响因素,结果表明:DHN(一种含硫化合物,主要成分为硫化钠)是影响硫品位的最重要因素,浮选时间是影响回收率的最重要因素;在DHN为250g/t、丁基黄药为80g/t、2油为40g/t、浮选时间为9min的条件下,可获得S品位为4
6、8.64%、S回收率为83.45%的硫精矿。1.2 铁尾矿作采空区充填料矿山开采形成了大量的采空区,其给周边的设施以及正常生产带来了严重的安全隐患。利用铁尾矿作为采空区充填料,既解决了铁尾矿大量堆积造成的土地资源浪费和由此引发的环境问题,也解决了采空区带来的安全问题。CHU等采用疏浚河道沉积物(DRS)、铁尾矿渣(ITS)、电石渣(CCS)作为采空区充填材料进行了充填试验,结果表明:尽管普通硅酸盐水泥(C)Pe)抑制了坍落度,但CCS提高了流动性;当DRS与ITS的质量比为70:30、水泥掺量为16.7%时,流动性达到最大值;铁尾矿的加入提高了DRS混合物强度,并通过OPC和CCS对其进行稳固
7、,以达到骨架效应和降低含水量的目的;当DRS、ITS、OPC.CCS的质量比为60:40:16:4时,坍落度约为160mm,养护7d后的无侧限抗压强度约为2.8MPae杨陆海将铁尾矿代替河沙作为充填骨料,当充填料浆的质量分数为73%79%时,铁尾矿物理性能满足要求,可作为下向胶结充填采矿法的充填骨料。1.3 铁尾矿作肥料及土壤改良剂铁尾矿中含有植物生长所需要的铁、锌、铜、铝、磷等微量元素,利用铁尾矿制作磁化肥料,可改良土壤,提高土地肥力。丁文金等以铁尾矿粉作为磁性材料以先造粒后磁化的工艺生产磁化复混肥,在磁化场强为8T下磁化IOS生产的磁化复混肥料磁化效果最佳,且放置时间对肥料的磁感应强度影响
8、弱;磁化复混肥料重金属含量均低于GB/T23349-2009肥料中碑、镉、铅、铭、汞生态指标的限值,不会对土壤产生重金属污染和影响作物品质。孙希乐等利用铁尾矿及其副产品白云石、云母等制备土壤改良剂,当铁尾矿、云母、白云石的质量比为1.0:1.5:2.5、燃烧温度为1100时,各组分的活化效果最佳,调理剂呈碱性对酸性土壤的改良具有重要意义。张丛香等将铁尾矿、有机酸性肥、酸性调理剂等按照一定比例制备了土壤改良剂并将其应用于东北某盐碱地,研究结果表明,铁尾矿复合改良剂能明显改善盐碱地的质地,降低盐碱地的PH和盐分,使其具备植被生长的条件。1.4 铁尾矿作路基材料刘甲荣等用水泥改良铁尾矿用于路基填筑,
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