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1、ICS77.150.99CCS41B14山西省地方标准DB14/TXXXXXXXX低品位铝土矿资源综合利用技术规范(征求意见稿)目次前言111范围12规范性引用文件13术语和定义14低品位铝土矿的分类与要求25矿石综合利用总体要求35.1一般规定35.2工艺技术36矿石综合利用工艺技术选择36.1一般规定36.2浮选工艺技术选择36.3磁选工艺技术选择46.4矿热炉碳还原工艺57环保要求67.1基本要求67.2循环水处理要求67.3浮选低铝料(尾矿)临时贮存的堆放场所要求78运维管理7低品位铝土矿资源综合利用技术规范1范围本文件规定了低品位铝土矿资源综合利用术语和定义、低品位铝土矿的分类与要求
2、、矿石综合利用总体要求与工艺技术、环保要求、运维管理等。本文件适用于铝硅比(A/S)的范围1.5WA/SW2.6、同时氧化铝含量A1O343%的低品位铝土矿资源综合利用,不涉及铝土矿开采过程中矿山表土、渣土、废石、铁尾矿、含铝围岩等固体物的处置及利用。低品位铝土综合利用除应符合本文件外,还应符合国家现行的其它有关标准。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB12348工业企业厂界噪声标准GB13456钢铁工业水污染物排放标准GB/T
3、13869-2008用电安全导则GB15562.1环境保护图形标志一一排放口(源)GB16297大气污染物综合排放标准GB18152-2000选矿安全规程GB/T18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T24483-2009铝土矿石GB36891-2018莫来石单位产品能耗限额GB50016-2014建筑设计防火规范(2018版)GB50612冶金矿山选矿厂工艺设计规范GB50782-2012有色金属选矿厂工艺设计规范GB50863-2013尾矿设施设计规范DZ/T02002-2023地质矿产勘查规范铝土矿YSJ014-92有色金属选矿厂设计技术规范YB/T104-2005电熔
4、莫来石AQ2006尾矿库安全技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1低品位铝土矿1owgradebauxite指铝硅比(AS)1.5AS2.6同时氧化铝含量AI2O3243%的以一水硬铝石为主矿相的铝土矿,矿石的品位有价成分用(A103)的质量分数表达,以百分数表示。矿石品位的划分应符合DZ/T02002-2023的要求。3.2铝土矿浮选工艺bauxitebeneficiationprocessbyfIotation铝土矿浮选工艺是利用矿物表面物理化学性质的不同来分选铝土矿物的选矿方法。它的特点是有用矿物选择性地附着在添加了药剂和压缩空气的矿浆中的空气泡上,并随之上浮到矿浆表面,
5、达到有用矿物与脉石的分离。铝土矿浮选工艺通常采用正浮选工艺。3.3铝土矿磁选除铁工艺bauxiteDe-Feprocessbymagneticseparation铝土矿磁选工艺是根据矿石中矿物磁性差异,在不均匀磁场中实现矿物分离的选矿方法。铝土矿磁选的主要工艺目的是除铁,指采用磁选的方法去除铝土矿中含铁磁性或弱铁磁性物质的方法。3.4铝硅比A/SratiobetweenAI2O3AndSiOzwithinbauxite铝土矿中氧化含量与氧化硅含量的比值(A12OSiO2),简记为AS03.5铝土矿选精矿及其品位concentrateofbauxitemineraIsandgrade经浮选后得到
6、的铝土矿精矿产品。其品位定义为富集了有价成分(A1o3)的最终分选产品即选精矿中有价成分(AkCh)的质量分数。3.6浮选低铝料及其品位bauxitetaiIingsafterf1otation经浮选后得到的铝土矿尾矿产品。其品位定义为经分选后仍富集了一部分有价成分(A1o3)的最终尾矿产品。其中有价成分以(Ak3)的质量分数表示。3.7磁选精矿bauxiteconcentrateaftermagneticseparation经铝土矿磁选工艺产生的低氧化铁含量的铝土矿精矿。3.8磁选尾矿bauxitetaiIingscontainingironcontaminationaftermagneti
7、cseparation指铝土矿磁选工艺中产生的富含氧化铁的尾矿废渣3.9浮选低铝料临时堆场1owgradetai1ingtemporarydumpyard用于贮存选矿工艺产生的浮选低铝料的合格堆放场所。4低品位铝土矿的分类与要求低品位铝土矿石的原矿选用范围以矿石的铝硅比和氧化铝含量两项指标为选择参数,矿石品位的划分应符合DZ/T02002-2023的要求,按矿石的经济利用方式,具体分类与要求为:a)低铝高硅铝土矿。铝硅比15WASW2.6,A1O3243%,铁含量不做限定,该类矿石可浮选脱硅;b)低铁低品位铝土矿。铝硅比1.5AS2.6,且Fe2O34.0%,该类矿石经磁选除铁后可用于高铝质耐
8、火原料生产;c)浮选低铝料。该种矿石是低铝高硅铝土矿经浮选后产生的尾矿,且铝硅比1.0ASW1.5,A1O340%,该类矿石脱硅除铁后有再进一步利用价值。5矿石综合利用总体要求5.1一般规定5.1.1低品位铝土矿的分类与取样应符合GB/T24483-2009相关要求。5.1.2 低品位铝土矿利用的工艺技术方案选择,应遵循工艺技术先进可行,成熟可靠,高效节能,二次污染和二次固废物较少,系统运行稳定等原则。5.1.3 所使用的技术与处理工艺要与矿石的特性相结合,与市场的需求相结合,工厂设计规范应符合GB50612和YSJ014-92的要求。5.1.4 所使用的技术与处理工艺应同步建设二次污染的预防
9、措施,保证固体废弃物、噪音等污染排放满足GB18599、GB12348的要求。5.1.5 废水排放应符合GB13456相关要求。5.2工艺技术5. 2.1低品位铝土矿利用工艺系统主要包括浮选工艺技术、磁选工艺技术、碳还原冶炼工艺技术三种。6. 2.2低品位矿石综合利用工艺可采用上述工艺的组合或部分组合,以及相应的配套工艺、环保、安全设施等。6矿石综合利用工艺技术选择6.1 一般规定6.1.1 应针对矿石中铝硅比(A/S)、氧化铝(A1Ch)含量、铁含量、矿石的可选性等进行工艺选择与组合。6.1.2 铝硅比1.5AS2.6,A1Oa243%的低铝高硅铝土矿,铁含量不做限定,采用浮选脱硅工艺,脱除
10、铝土矿中的二氧化硅,提升铝土矿的铝硅比,生产出供氧化铝工业用的浮选精矿。6.1.3 铝硅比在1.5AS2.6,且Fe2Oa4.0%范围内的低铁铝土矿,采用磁选分级方法,除铁后的精矿产品直接用于高铝质耐火原料的生产。6.1.4 所选用的处理工艺流程首先应技术成熟,且能长期稳定达标运行,再考虑基建投资、运行成本、使用寿命、资源占用、能源消耗等因素。6.2 浮选工艺技术选择7. 2.1原矿石破碎。选用“三段破碎+二层振动筛分”的闭路流程,具体为,原矿石转运至矿仓,经板式给料机将矿石送至款式破碎机,粗碎后矿石经皮带输送至重型双层振动筛分级,经振动筛分级后粗粒矿石返回至中碎圆锥破碎机进行中碎,中间粒级矿
11、石返回至细碎圆锥破碎机进行细碎,中碎、细碎后矿石再次返回振动筛分级,振动筛分级后,合格物料进入矿石产品库或均化车间进行均化。6.2.2矿石均化。要求采用“堆存均化布料+多点取料均化”的均化工艺,具体为,均化采用地上皮带布料与地下皮带取料方式进行,均化车间布料皮带将矿石均匀平铺在均化车间受料面上.均化车间地面设计若干个下料仓,每个料仓下部设置振动给料机,矿石经振动给料机多点取料后经取料皮带运输至磨浮车间。破碎产品粒度W12mm。均化后的矿石要求化学成分偏差W5%,粒度分布偏差W10%;6.2.3浮选流程。选别工艺流程如图1所示。矿石从均化堆场经振动给料机由皮带送入磨头仓,再由定量给料机皮带进入球
12、磨机,球磨机采用湿式格子型球磨机作为第1次粗磨,采用湿式溢流型球磨机为第2次细磨,球磨机与分级旋流器构成闭路磨矿,合格细度的矿浆进入浮选设备进行浮选。浮选采用一次粗选、次扫选、一次精选的选别流程。选后的精矿、尾矿矿浆经浓密机一次脱水沉降后,经渣浆泵输送至压滤车间进行二次脱水,二次脱水采用高效节能隔膜压能机,二次脱水后得到精矿含水量W18%,尾矿含水量W20机图1矿石浮选工艺流程图6.2.4浮选精矿应达到:铝硅比A/S24.5或以上;尾矿铝硅比A/S1.3;氧化铝回收率达到60%或以上。6.2.5浮选过程中产生的低铝料尾矿,应再进一步处理利用。暂时不能直接利用的浮选低铝料尾矿,在利用前要安全堆存
13、,其堆存场所应符合GB50863-2013相关要求。6.3磁选工艺技术选择6.3.1原矿石破碎。磁选原矿石破碎采用所与浮选相同的原矿破碎工艺,但为了使低品位铝土矿的弱磁性物质与铝土矿充分分离,在原矿经过第二道次球磨后,再增加一次超细磨工艺。工艺流程见图2o矿石从均化堆场经振动给料机由皮带送入磨头仓,再由定量给料机皮带进入球磨机,球磨机采用湿式格子型球磨机作为第1次粗磨,采用湿式溢流型球磨机为第2次细磨,球磨机与分级旋流器构成闭路磨矿,球磨工艺合格细度的矿浆进入矿浆浓度调节池,浓度合格的矿浆再进入超细磨,超细磨工序可以是搅拌磨,也可以是砂磨机。经过超细磨工艺后的矿浆的细度WO.043mm目的占比
14、要求95-98%范围。图2磁选工艺流程图6.3.2磁选第一次的高梯度磁选由背景磁场强度不超过0.65特斯拉高梯度磁选机组成,第二次由背景磁场强度不超过1特斯拉的高梯度磁选机组成,第三次的磁选由背景磁场强度为2-5特斯拉的超导磁选机组成。6.3.3磁选精矿达到如下要求:磁选精矿铁含量W12%;6.3.4磁矿过程中产生的富铁尾矿去向是,有浮选流程的企业,含铁的磁选尾矿,返回浮选流程,脱硅后用于氧化铝的生产。6.3.5无浮选流程的企业,富铁尾矿堆存应符合GB50863-2013及AQ2006相关要求,并送相关冶炼厂再利用。6.4矿热炉碳还原工艺6.4.1 浮选过程中产生的低铝料尾矿,铝硅比(A/S)
15、满足1.0ASW15,且A12O3240%,需采用同时脱硅和除铁的工艺进行处理,矿热炉碳还原电熔工艺适合这一要求,利用矿热炉碳还原电熔法工艺处理浮选低铝料,产品是电熔莫来石等优质高铝耐火原料。6.4.2碳还原矿热炉炉型的选择。浮选低铝料碳还原冶炼方法可采用适宜的矿热炉,矿热炉的炉型工艺、炉子的功率大小等选择,应与原料的适应性、项目产能大小等一并考虑。莫来石单位产品能耗限额应符合GB36891-2018要求。6.4.3矿热炉碳还原的工艺流程选择。流程图见图3。矿热矿碳还原配料:浮选低铝料压球或压块一轻烧一入料仓备料;无烟煤、铁屑等入对应的原料仓;冶炼工艺流程是:矿热炉配料一冶炼一出炉浇注一冷却碎选一计量与入库。Im.一4、MMISUBFMR,.,一4R,4.B1XtfOM图3矿热炉还原炉冶炼法工艺流程图6. 4.4产品电熔莫来石的质量标准参照YB/T104-2005标准,且产品的碳含量符合市场要求;氧化铝回收率达到65%或以上。7环保要求6.1 基本要求6.1.1 选矿车间设计应符合GB507822012中的环保