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长江上游煤系硫铁矿综合利用一举多得

2015-11-18 9:12:28 来源:中国矿业报 本报记者:王琼杰

中国地质科学院矿产综合利用研究所针对长江上游川南煤系硫铁矿开展了详细物质组成研究、多方案选矿工艺对比研究、选矿实验室及扩大试验研究、选矿尾矿制作建筑材料研究和高品位硫铁矿精矿氧化焙烧工艺研究等,实现了煤系硫铁矿资源全面综合利用,为同类矿石的开发利用提供了新的选冶工艺技术。

其研究结果表明,试验矿样S15.35%,矿石中有害组分Pb、Zn、As、F均低于0.05%;矿石的矿物组成为硫铁矿(主要是黄铁矿,少量白铁矿),主要脉石矿物为高岭石,少量为多水高岭石、地开石、方解石、白云石、赤铁矿、碳质等;对含S品位15.25%的原矿,全浮选流程获得S品位49.63%、S回收率95.5%的优质硫精矿;重-浮联合流程获得S品位50.04%、S回收率85.09%的优质硫精矿。

硫精矿采用沸腾焙烧炉进行沸腾焙烧,获得TFe含量62%~65%、含S0.2%的焙渣,作为炼铁原料利用。硫精矿沸腾焙烧研究在实验室中采用自行设计制造的、具有自主知识产权的沸腾炉,实现了硫铁矿焙渣的高效综合利用,攻克了硫铁矿焙渣降硫的技术难题。

选矿尾矿制作墙体砖试验制作的烧结墙体砖和烧结装饰砖的强度等级达到MU15~MU20级。硫铁矿尾矿制造烧结墙体材料试验研究表明,利用硫铁矿尾矿可以生产制造烧结装饰砖、烧结保温空心砌块、烧结多孔砖和空心砖等墙体材料。在满足焙烧温度的前提下硫铁矿尾矿最大使用量可达到100%,能够生产出符合产品标准要求的烧结砖,解决了煤系硫铁矿选矿尾矿带来的环境污染难题。选矿尾矿水质测试分析及选矿尾矿水循环利用研究试验结果表明,尾矿水可以循环利用。

与现场生产技术指标相比,该项研究获得的技术指标中硫精矿品位提高了10~15个百分点,回收率提高了30个百分点;焙渣可直接作为炼铁原料,选矿尾矿作为建筑材料的原料利用。而现场焙渣和选矿尾矿则作为废料排放,不仅造成资源浪费,而且对环境造成严重污染。该项技术研究成果获实用新型专利1项,专利号为ZL201020157305;公开发表学术论文两篇。

对我国煤系硫铁矿中的11.05亿吨硫资源,通过采用该项技术成果,可实现资源全面综合利用,获得10.5亿吨硫和9.2亿吨金属铁,相当于在开发利用重要化工矿产硫的同时,开发了一座特大型铁矿山,而且可利用选矿尾矿生产烧结多孔砖、烧结空心砖和空心砌块,掺加少量着色外加剂可以制造出不同颜色的烧结装饰砖。

项目研究成果解决了煤系硫铁矿利用技术问题,实现了煤系硫铁矿资源全面综合利用。硫精矿焙渣达到炼铁原料质量要求,解决了硫酸生产过程中流酸渣对环境的污染问题,对缓解我国铁矿石供应紧张的局面具有积极意义。选矿尾矿作为烧结墙体砖和烧结装饰砖原料,替代粘土砖,减少了粘土开采量,可减轻对耕地的破坏,同时降低煤系硫铁矿开发利用对环境的影响程度。

该研究成果形成了煤系硫铁矿资源全面综合利用的清洁生产技术体系,在同类矿山推广应用,将产生良好的经济效益和社会效益。采用本项目研究成功的选矿工艺、焙烧工艺及制作建筑材料工艺,建成150万吨原矿/年的选矿厂及相匹配的硫酸厂、墙体砖厂(不计墙体砖的利润),每年可获得利润3亿元左右,具有显著的经济效益,将彻底扭转煤系硫铁矿矿山经济效益低下的不利局面,大大提高企业综合利用川南煤矿固体废弃物的积极性。□

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