火法冶金的特點范例6篇

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火法冶金的特點

火法冶金的特點范文1

關鍵詞:有效元素;有色金屬;回收

目前,世界上已探明的金屬有86種之多,其中鐵、鉻、錳稱之為黑色金屬,其他金屬都可統稱為有色金屬。冶煉工業中最常見的有色金屬包括銅、鎳、鉛、鋅、錫、鋁、鎢、欽等。這些有色金屬在冶煉過程中由于冶煉工藝等原因除希望冶煉的元素外還會產生大量的其他元素,當前大多數有色冶金企業把這些有效元素當作了冶煉伴生的廢渣進行了丟棄。丟棄的結果可想而之,既是對有效元素的浪費,又加重了當地的環境污染。因此,對“廢渣”中的有效元素進行回收,二次利用,變費為寶,將會產生社會效益和經濟效益的雙贏。

1 有效元素回收方式

在有色金屬的冶煉過程中產生的廢渣元素種類很多,其中可回收,再次利用的有效元素也不少,可分為有效金屬元素和有效的非金屬元素,根據冶金的要求和用途,廢渣中有效元素的回收方式也不相同。對于金屬元素的回收,一般采用選冶、火法冶煉和濕法冶煉等技術,而非金屬元素(如余熱)的回收采用梯級利用法。有效元素回收的原則是減量化、資源化、無害化。

1.1選冶法

在冶金有效元素處理的初期,尾礦的選擇上,需針對礦山物理表面的不同化學成分、性質,采用適合尾礦再選的選冶流程(螺旋溜槽-BL1500螺旋溜槽、浮選+尾礦氰化選冶聯合流程、浮一重一磁聯合流程、先鉛后銅的優選浮選等),或通過新型藥劑(如浸鋅渣還原、濃縮脫液等),從粗精礦中直接選擇出精礦。通過尾礦選治增加經濟效益,避免因尾礦回收率低,引起的礦山企業開發、利用率積極性不高等原因引起的礦山的惡性開發,增強有色金屬的綜合利用,使礦山開發、有色冶金、回收利用良性循環、可持續發展。

1.2濕法冶金

濕法冶金是目前回收冶金過程中廢渣有效元素最有效的方法和常用方式之一。它是通過酸、堿、微生物水溶液浸出方法提取所屬金屬元素,最后用電解水溶液的方法抽取金屬。并且濕法冶金對冶金勞動條件要求不高,無高溫和粉塵危害,況且排放的有毒氣體極少,可以達到生產清潔的要求。所以,濕法冶金常作為復雜廢渣冶金或尾礦再開發的新技術。

1.2.1濕法冶金步驟

在濕法冶金過程中分為三個步驟:(1)將礦石原料浸泡在水溶液中,這一過程簡稱原料浸出。(2)凈化:再將浸取的溶液和殘渣分離,進而通過溶劑萃取技術、離子交換技術、沉淀法、還原法將夾雜在冶金溶液與有用的金屬離子洗滌回收。(3)金屬抽?。翰捎秒娊夥◤膬艋褐苯犹崛〗稹y、銅、鋅、鎳、鉆等純金屬;而以含氧酸形式存于水溶液中的鋁、鑰、鎢等金屬,一般先進行析出氧化物,然后再還原得到有效金屬。

1.2.2原料浸出

濕法冶金的浸出環節是冶金中的最重要的一步,由于廢渣礦石中有效金屬元素是呈硫化物、氧化物、硫酸鹽、砷化物、碳酸鹽、磷酸鹽等形態存在,要想將有效金屬從有害雜質中分離出來,需要謹慎的選擇溶劑。浸出的方法也很多,要因材治宜,有酸浸出、堿浸出、鹽浸出以及細菌浸出??捎肏ZSO4作為藥物溶劑來處理含酸性的礦石浸出鎳、鋅、銅、鉆等氧化物,回收率可高達99%以上,效果明顯。用HCL處理含酸性的礦石浸出黃銅。用濃度巧%的HCL和濃度30%的HZSO4混合處理鎢礦。用NH:處理含堿性的礦石浸出鉆、鎳、銅的硫化物;用Na多處理硫化銻、汞礦浸出HgS、53、SbZs3。NaCL處理含鉛半產品的尾礦浸出PbSO4、PbCLZ。用NaCN處理金銀礦、高鐵鹽作為氧劑使用浸出硫化銅、黃銅。用細菌、微生物作為水溶液浸出硫酸鹽、氯化物等。

1.2.3 凈化

經過原料的浸出后,會得到很高比例的有效金屬,但仍然許多不需要的或有害的礦物質,它們隨溶劑混合于想要抽取的有效金屬中。凈化的過程有兩種,一是先從溶劑中析出待沉積的有效金屬;另一種方法是先析出雜質,讓有效金屬保留在溶劑中。常用的凈化方法有:溶劑萃取、離子沉淀、離子交換和還原法。

利用水溶液與有機溶劑分層液體相的原因而采用的溶劑萃取技術,再用稀釋劑從有機相中分離金屬離子離子。目前已有200余種萃取溶劑,其中有十幾種是被廣泛應用在工業冶金中的。對有機溶劑的選用上,還有非常大的進步空間,可利用現有的溶劑萃取液合成更加高效的、廉價的新型萃取液,并且,有機溶劑萃取的工藝上也有較的改善空間。

由于離子交換樹脂合成簡宜,并且不溶于其他酸堿鹽溶液以及有機溶劑,所以在離子交換工藝中離子交換樹脂是重要的轉換物質。與溶劑萃取相比,離子交換技術具有操作方便、選擇性好、性能穩定、容量大的特點。沉淀法也是一種最常用的凈化提純技術,可用于獲得鹽類、氧化物或金屬產品。沉淀方法有硫化物沉淀法、水解沉淀法以及共沉淀法等。

1.3火法冶金

火法冶金是回收冶金過程中有效元素的最古老的方法,在昔日發揮了重要的作用,但由于其高耗能,對環境的污染大,在環保節能的今天,火法冶金逐漸要退出歷史舞臺。單純使用高溫進行火法冶金提取有效金屬的方式基本上不再使用,但與濕法冶金相結合回收有效金屬的混合技術仍有廣泛的市場價值。24余熱回收要充分合理地利用有色爐窯的煙氣余熱,就要根據煙氣余熱資源的數量、品質(溫度)和用戶要求,遵循能級匹配的原則,實現對其進行按質回收,溫度對口的梯級利用。一般情況下具體的梯級利用原則如下。

優先考慮將煙氣的余熱回收利用于生產工藝過程本身。這樣,將煙氣中的余熱直接帶回生產工藝過程中,直接降低了生產工藝過程的能耗,比通過轉換裝置來回收煙溫的余熱更為經濟和有效。其次,冶金過程產生的高溫余熱可應用于動力回收,使用水蒸汽進行循環發電,高溫余熱的熱能轉換成電能。最后,這部分的煙氣余熱最好直接應用于生產工藝本身,如加熱物料、預熱助燃空氣等。如得不到以上利用時再考慮應用其冬季采暖,夏季制冷等其他利用方式。

火法冶金的特點范文2

1廢舊線路板拆解

廢舊線路板種類繁多、大小不一、結構組成也各不相同。合適的預處理拆解是無污染、低能耗、高效率回收的必要前提。拆解就是拆除線路板中的電池、電容、電阻、電感、二極管等元器件,拆下來的元器件經過性能檢驗,好的元器件還可以再次使用,壞的可以分類回收處理。拆解的手段有兩種,最原始的方法就是人工拆解,先進的辦法就是機械代替人工,自動拆解和檢測系統,目前國內一般還采用人工拆除,效率比較低。日本NEC公司開發一套自動拆卸線路板上電子元件的系統,利用紅外加熱和兩級去除方式(垂直和水平的沖擊力)使穿透線路板和其表面的元件脫離,但不會對元件造成損害[4]。德國FAPS采用與線路板自動裝配相反的方式自動拆除,先將線路板放于加熱的液體中熔化焊元料,再用SCARA機械裝置根據元件的形狀分撿有用器件[5],現在線路板自動拆解技術還處于研究可行性階段,還沒大量投入生產當中,主要受技術和成本的制約。拆好的線路板表面的油漆可先進行脫漆處理,脫漆的辦法主要有兩種,一種有機試劑脫漆,一種堿性脫漆,經過脫漆后的線路板更有利于后續的回收處理,但由于利潤不高,現在很多工廠沒有經過脫漆就直接進行破碎處理。

2線路板回收處理

線路板最原始的處理方式就是填埋或者直接焚燒,這樣不僅污染環境,也是資源的重大浪費,政府現在也明令禁止這種落后處理方式。以下介紹一些比較成熟的處理經驗和還在試驗階段的新工藝,如:機械物理法、火法冶煉、濕法冶金、熱解法、生物法、超臨界法、微波法等。

2.1機械物理法

機械物理回收工藝首先通過機械破碎,再利用物料之間的物理特性的差異進行分選,經過預處理、破碎、分選,最后得到金屬富集物和非金屬混合物。對于該工藝,破碎是關鍵,將金屬和其他組分充分剝離是成功分選的前提。

2.1.1線路板的破碎由于線路板主要由強化樹脂、覆銅組成,硬度高、韌性強,不好破碎。只有采用具有剪、切作用的破碎機才有好的分離效果。一般采用兩步破碎,先采用剪切式破碎機粗碎(切碎機、旋轉破碎機),將有韌性的線路板剪碎,避免金屬成團,再利用沖擊式破碎機(錘碎機)或者擠壓式破碎機(錘磨機)細碎。破碎機直接決定破碎的效果和能耗,這也推動破碎設備的不斷更新,采用高硬度、耐磨的新材料,如陶瓷研磨材料。破碎有兩種方式:干法破碎和濕法破碎。干法破碎過程中,在強大外力和摩擦的作用下會局部產生高溫,當溫度達250℃以上時,線路板中的有機成分會發生熱解,產生有毒有害氣體,造成環境污染,同時干法破碎也會產生大量粉塵。為解決這些問題,在破碎的過程中采用新辦法、新工藝、新設備,采取通風或者吸收裝置對有害物質吸收、收集;采取超低溫冷凍破碎技術避免局部過熱,德國DaimberBenzUlmResearchCenter采用液氮冷凍破碎技術[6],清華大學鄒亮也對液氮冷凍粉碎線路板作了試驗研究[7],此方法降低破碎時局部高溫,提高粉碎效果,獲得較好的表面性質和解離度。濕法破碎可以避免局部高溫和粉塵問題,濕法破碎就是在破碎的過程中引入水,由于水的存在,既可降解粉塵,也可避免局部過熱,但同時產生廢水,實現水循環使用和達標排放,必然會增加回收成本,但其有不可替代的優越性。江西銘鑫冶金設備有限公司采用濕法破碎———水力搖床分選[8];清華大學精密儀器系段廣洪等開發濕法噴淋破碎———重力分選回收工藝[9];趙躍民對線路板的破碎專門進行了基礎性研究[10]。

2.1.2分選分選就是利用破碎后的線路板粉中各組分的物理性質(磁性、電性、密度、顆粒大小及表面特性等)差異分選,物理法分選有很多優點:二次污染小,成本低,金屬和非金屬分離效果好,各種成分綜合回收率高。物理法在處理廢舊線路板回收中占有主導地位,化學法可作為物理處理后續輔助處理辦法。物理分選可分為磁選、電選、重選。磁選就是利用磁選機將有磁性的金屬分選出來;電選就是利用電流力分選出金屬和非金屬物質,有渦流電選機和靜電電選機,特別適合輕金屬與比重相近的塑料之間的分離,但要求進料顆粒形狀規整、粒度不能太??;搖床技術主要用于選礦行業,也叫重力分選,現在已成功用于廢舊線路板的分選,利用破碎后的線路板金屬和非金屬之間的密度差異,在搖床的震動下,粉末松散、分層、分帶,在風力或者水力作用下,按照運動速度差異進行分選,搖床技術有風力搖床技術和水力搖床技術,現在國內使用水力搖床技術處理比較普遍。北京航空航天大學開發的處理廢舊線路板的專利就是將破碎后的線路板粉利用風力將金屬粉與非金屬粉分離;陳鵬采用一種新的分選裝置,以空氣為介質,通過“雙旋渦”旋轉氣流從線路板中分離金屬[11];丁濤對線路板金屬分選進行研究[12];胡利曉對靜電分選作了基礎性研究[13];張若昕采用多級破碎+磁選、重選、靜電選相結合的處理方法[14]。

2.2火法冶金

火法冶煉將廢線路板直接進爐,以焦炭為原料,添加石灰、二氧化硅等熔劑,線路板中玻璃纖維同時起造渣熔劑作用,根據熔液中各組分的比重差異,比重大的貴金屬及鉛進入爐缸,中間合金為粗銅錠,比重小的賤金屬鈣、鎂等形成爐渣硅酸鹽。粗銅可直接電解成純銅,爐渣可做建材原料,不過此法會產生有毒氣體,資源沒有最大化綜合利用,塑料被燃燒掉,多種金屬損失嚴重?;鸱ㄒ苯鸸に囉校悍贌艹?、高溫氧化熔煉、電弧爐燒結、浮渣技術等。通過改進爐子和工藝,可以消除二惡英產生,同時利用塑料燃燒的熱量。

2.3化學處理法

化學處理法就是使用酸(硝酸、王水、硫酸)、堿、強氧化劑、絡合劑或幾種試劑混合溶解線路板中的金屬,把金屬轉為液相,與非金屬等物質分離,然后采取置換、電解、浮選、沉淀、離子交換、蒸餾結晶等工藝回收提純金屬。金的浸取最早是氰化法,但毒性大,可以采用如下幾種方法濕法浸取金:硫脲法[15]、硫代硫酸法[16]、次氯酸法[17]、碘化法[18]、硫氰酸鹽法[19]等;銅的浸出有酸浸法(多用硫酸)[20]、氨浸法[21]。濕法產生廢液多。

2.4熱解法

熱解技術也叫干餾,在缺氧、真空或惰性氣體保護和高溫條件下(通常是350~900℃)[22],高分子有機物分子斷裂,生成熱解油(冷凝)或者熱解氣,干餾后渣可以直接熔煉。熱解在無氧狀態下反應,避免有毒氣體二惡英、呋喃產生,在真空情況下更有利于高分子的裂解和氣相的擴散,文獻[23-25]對線路板的熱解處理做了大量的研究,如熱解條件溫度、壓力的控制和熱解產物的分析等。文獻[26]對目前熱解法處理線路板非金屬進行了綜述。

2.5生物法

生物浸取這種新技術是利用微生物活動產生弱酸剝離金屬,生物浸取環保節能,但菌種有限,也難培養,周期長,浸取時間也比較長,還處于試驗階段,應用少。

2.6超臨界法

超臨界就是在有氧化劑存在的高溫、高壓超臨界流體中,迅速分解有機物。超臨界水氧法依靠高于374℃臨界溫度和2.21×107臨界壓力下的水,在這狀態下,水是有機物良好溶劑,線路板中的有機物與超臨界水中的氧反應,分解成二氧化碳、氮氣、水及鹽類[27]。線路板在超臨界二氧化碳中,在270℃,36MPa,80mL條件下,經過31h,大分子量樹脂分解成苯酚、溴苯酚等[28]。

2.7其他處理工藝

微波是一門新型的熱處理工藝,微波濕頻率為300MHz~300GHz的電磁波,熱效益顯著,升溫快,方便控制,現在也應用于處理線路板[29],在處理線路板時,先將破碎的線路板放入微波爐加熱30~60min,其中有機物先揮發,然后升溫至1400℃,物料溶化,冷卻后,金屬以顆粒狀分離。中國科學院等離子研究所研發出利用150kW電弧等離子體在無氧狀態下熱解線路板技術,線路板在等離子高溫無氧狀態下分解成氣體、玻璃和金屬[30]。

3非金屬循環利用

約占線路板60%的非金屬因為回收經濟效益低,處理困難,資源化程度比較低,以前研究比較少,隨著研究的深入,回收的價值越來越突出。非金屬主要組分是樹脂和玻璃纖維。樹脂的循環利用主要通過熱解法[31]、超臨界流體解聚法、水熱解聚法、溶劑分解法等[32]。主要用于建筑材料[33]、復合材料[34]。楊二桃等以印刷線路板非金屬分離物為前驅體,經熱解、成型、碳化和水蒸氣活化制備粒狀活性炭[35],邱軍[36]、蔣英[37]和莊燕[38]分別概述了目前廢棄線路板中非金屬材料的回收和利用。

4線路板檢測技術

線路板的檢測主要是金屬含量的檢測,采用先焚燒再酸溶或者微波消解溶解金屬,再以原子吸收[39]或者等離子發射光譜[40]測定其中的金屬元素。

5結語與展望

5.1加大設備的研發和投入,如:自動智能化的拆解和檢測系統開發;破碎機的升級換代;重選、電選、磁選、火法冶煉爐子燈設備的研發。

5.2各種不同的處理方法,都有一定的優缺點,把握各種處理方法的特點,綜合使用這些處理方法可取得更好的效果。工藝的評價可以從經濟效益、資源利用率、環境的二次污染3方面綜合考慮,目前機械物理處理有絕對的優勢,不要加熱也不需要添加試劑,不改變單體的性質,處理簡單,能耗低,二次污染小,隨著設備和技術的進步,電選、磁選應該有很大的發展空間。

火法冶金的特點范文3

對于專門課中的主干課程適當綜合化就是把原來兩門或兩門以上的課程重新調整內容與框架,構成一門新的課程。如將電氣自動化技術專業原大專的《晶閘管交流技術》、《自動控制原理》、《自動控制系統》三門課程進行一定的調整、刪節、補充后,綜合為一門課程,即《直流調速技術》。

一、為什么要實行課程綜合化

高等職業教育是針對職業崗位群,培養生產、服務、管理第一線的高級實用型人才。畢業生要具有一定的崗位針對性和適應性,“主要從事成熟技術的應用和運作”,也就是說能將常規的成熟技術轉化為生產力,并具有一定的運用高新技術的能力和一定的橫向擴展能力,為此必須加強實踐性教學環節,要求專業實踐課和專業理論課的比例達1:1左右。實踐課的加強,會使專門課的課堂教學時數相應減少。將相關的兩門或兩課程綜合為《軋鋼工藝及設備》后,在不降低原有理論深度且引進了部分新內容的前提下,對課程結構進行了調整,節約了48課時;鋼鐵冶金專業將《鋼鐵冶金原理》和《物理化學》綜合為《鋼鐵冶煉技術》,節約了62課時;有色金屬冶煉專業將《重金屬冶煉》、《輕金屬冶煉》、《稀有金屬冶煉》、《有色冶金原理》四門課程內容按工藝流程進行重組,綜合為《火法冶金》、《濕法冶金》、《電冶金》三門課程,使之更利于專業實踐能力的

培養。

二、課程綜合化應遵循的原則

課程綜合化不是學科型教材簡單地加加減減,通過課程綜合化,將相關知識材料有機地重新組合,并引進一定的新材料、新工藝、新設備等新知識。課程綜合化應遵循的基本原則是:以教學計劃為依據,以培養目標為主線,按職業能力結構調整課程內容,突出重點適度地多設接口。

三、如何實施綜合課的教學

實施綜合課教學,要做好以下幾方面的工作。

1.編制一個能滿足課程要求的教學大綱

在編寫專門課教學大綱的過程中,應將重點放在綜合課大綱上。每門綜合課教學大綱應組織三到五人的編寫小組,由擔任該課程的任課教師負責執筆,其他則為相關課程的任課教師。編寫小組在收集信息、閱讀資料的基礎上,經集體討論確定該課程的功能與框架,由執筆者寫出課程基本要求,并據此寫出課程教學大綱初稿。每次審稿,必須由審稿者簽署書面意見,作為執筆者修改的依據。我校的綜合課教學大綱巳經由湘鋼、株冶、601廠、23冶等企業的專家組成的專家顧問委員會審稿,并已修改定稿。

2.按教學大綱的要求選編教材或講義

目前綜合課教材還是以“選”為主,逐步向“編”過渡。有些課程難以選到合適的教材,須由任課教師寫出講義,并打印給學生作為教材,如鋼鐵冶金專業、金屬壓力加工技術專業、冶金機械專業都編寫了部分綜合課講義。大部分選用的教材,難以達到綜合課教學大綱的要求,要求教研室組織人員寫出補充講義。從試行情況看,寫補充講義以完善現有教材的不足,是一個較好的辦法。

3.對任課教師必須提出更高更新的要求

綜合課內容面廣、量大,突出了對學生專業實踐能力的培養,這一方面要求教師具有更豐富而全面的知識,另一方面又要求教師本身必須有較強的專業實踐能力,也就是說綜合課的教學質量要由“雙師型”教師隊伍來保證。因此,任課教應多下實驗室、實訓室鍛煉自己。我校已采取了有關措施,鼓勵教師下實踐教學現場,對缺乏實踐經驗的教師,則要派到生產現場進行鍛煉。此外,還應聘請有關生產單位的技術人員擔任兼職教師,定期或不定期地到學校來介紹新技術、新工藝、新設備。

4.必須開發新的教學方法

課程綜合化屬于課程內容的改革,內容改變了必須有新方法與之適應,包括教的方法與考核的方法。對于專門課要改變一張試卷定優劣的做法,要探索新的考核方法,要加強實踐能力的考核,在能力培養上要強調過程控制與目標控制相結合的方法,可實行廠校聯合,工廠、企業除提供現場教學的場地、設備外,還可派出有關技術人員與專家參與教學指導,并對學生進行考核考查。

5.應成立學生助教小組

綜合課是主干專業理論課,具有較強的實踐性。如電氣自動化技術專業的《直流調速技術》涉及到SCR電路原理、自動控制理論、系統理論以及SCR元件的使用調試和控制系統的接線、測試、波形分析、故障檢修等操作技術。為提高學生的學習興趣,減輕教師負擔,切實保證課程要求的職業能力準確到位,充分發揮學生的個性特長,根據自愿原則,每門綜合課均可在班級內挑選幾名成績優秀、熱情高的學生組成課外助教小組。教師利用課外時間對助教小組的學生進行強化訓練,使之成為課內外教學活動的輔導力量,參與理論和實踐教學活動的輔導。學生助教小組成員的表現記入學生成績單的特長欄內。如實用電工技術課外實踐活動小組,經教師強化訓練后,既可參與理論教學課外輔導,又可幫助實驗室、實訓室檢修儀表、準備實驗等,還可讓他們在實驗課或實訓課中協助老師參與指導。

火法冶金的特點范文4

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2 鈦礦的生產及市場情況分析

我國的鈦礦采選非常分散, 據不完全統計, 有80多家經營鈦礦的采選廠, 每年只生產約7×105t~8×105t 鈦精礦?,F在造成鈦礦分散經營的原因, 一是體制問題, 另一個原因是沒有發現大型鈦砂礦床,不便于集中開采。這種鈦礦分散經營狀況,對鈦和鈦白生產的大型化是不利的。

目前國內市場對鈦礦的需求量約5×105t(以礦中TiO2計),因為國內天然金紅石生產量很少, 全部用鈦鐵礦約需1×106t。國內年產鈦鐵礦精礦約為8×105t,在鈦白生產大幅度增產的情況下,已發生過供不應求的局面,從澳大利亞進口天然金紅石和鈦鐵礦,也從越南和朝鮮進口鈦鐵礦。

3 釩鈦磁鐵礦綜合回收現狀分析

3.1 現行流程只實現了鐵、釩和鈦的回收,其它有益元素如:鎵、鈧和鋅等未實現回收,造成了資源的浪費。經分析高爐煙筒灰中含有鋅,含量已達到回收利用的價值,有些企業未對該廢資源進行回收,采用外賣方式消耗掉; 經檢測生產鈦白粉所產生的廢酸中含鈧,也達到了富集回收的價值,現行工藝也未對該有益元素進行回收。

3.2 鐵和釩得到了大部分的回收,鈦的回收率偏低。采用高爐冶煉釩鈦磁鐵礦,鐵和釩大部分還原進入鐵相,形成含釩鐵水,最終從鋼碴中提釩的技術已比較成熟。鈦絕大部分以TiO2的形式留存于高爐渣中,由于高爐渣中TiO2含量偏低僅為22%左右,并且高爐渣中含鈦物相多且分散、粒度細小,從高爐渣中回收該部分鈦存在較大的技術難度。目前,從高爐渣中提取回收鈦的技術大致可分為三種,一是傳統的酸浸流程,可采用廢酸或低濃度進行處理,用于制取富鈦料或鈦白粉,由于生產成本和產品質量問題導致該技術路線未實現產業化;二是“高溫炭化,低溫氯化”處理工藝,以高鈦型高爐渣為原料,采用火法冶金處理方法,在高溫下首先進行高爐渣的炭化,將其中的TiO2轉變為TiC 和TiN,然后在較低溫度下氯化,將TiC 和TiN 轉變為TiC14,通過進一步的精制,獲得氯化法鈦白的優質原料。三是高爐渣“再冶再選”工藝技術,針對高爐渣中含鈦物相多且分散、粒度細小的特點,通過冶金方法促進高爐渣中的鈣鈦礦長大,然后通過選礦方法選出其中的鈦,達到鈦富集的目的。

3.3 硫鈷精礦進行深度開發不足。副產品硫鈷精礦可作為制取硫酸和提煉鈷、鎳、銅等有色金屬原料,還可以作搪瓷密著劑,比純氧化鈷鎳搪瓷密著劑的成本低40%。目前產品因銷路不暢,暫時沒有回收利用,作為尾礦丟掉。

3.4 鈦精礦主要用于硫酸法鈦白的生產,對環境污染較重。

3.5 該鈦精礦目前主要用于硫酸法生產鈦白粉, 每生產1t鈦白約產生濃度為20%左右的廢酸6~8t, 副產7 水硫酸亞鐵2.5~4t。廢物(硫酸亞鐵、稀廢硫酸和酸性廢液)排放量大,廢酸的排放對環境造成有較大污染,在一定程度上限制了硫酸法鈦白的健康發展[6]。為了減少硫酸法對環境的污染, 科技人員采用還原法對鈦精礦進行富集生產高鈦渣, 由于攀枝花鈦精礦中MgO+CaO 含量達7%左右,使得高鈦渣中TiO2的品位達不到沸騰氯化制備TiCl4的要求,限制了攀枝花鈦精礦在氯化法鈦白中的應用。

3.6 未對選鈦尾礦中有價元素進行回收。企業釩鈦磁鐵礦中含有豐富的鈧,選礦過程中分別富集在鈦精礦和電選尾礦的輝石中,含鈧分別達101.0g/t和128.0g/t。由于鈦尾礦含鈧品位低,其所屬的輝石是一種性質極其穩定的硅酸鹽結構,與鋯英石類同。如何較好地利用鈧資源成了難題。

4 釩鈦磁鐵礦開發與利用分析

4.1 超貧磁鐵礦采選生產能力

超貧磁鐵礦的開發利用通過磁法選礦工藝, 回收巖體中磁性鐵組分, 選出的鐵精礦品位TFe 63%左右, 選礦比8~20。由于該類含鐵巖石易采、易碎、易磨、易選, 采選生產成本較低, 取得了較好的經濟效益。

4.2 超貧磁鐵礦的開采方式

目前已生產的各種成因類型的超貧磁鐵礦山全部為露天開采, 而且多為山坡露天開采。開采深度一般未超過50m, 少數建礦較早、開采強度較大的基性-超基性巖型超貧磁鐵礦礦山開采的最大深度達到了50m以上。沉積變質型超貧磁鐵礦床的開采深度, 受含礦層位的厚度、產狀、風化深度及其它開采技術條件的制約, 開采深度一般未超過30m。正規設計開采的超貧磁鐵礦生產礦山, 其露天采場的結構要素包括: 階段高度一般為10m, 最大為30m; 設計開采最低標高以開采范圍內最低侵蝕基準面為限; 最終坡面角一般小于70°;最終邊坡角一般小于50°, 個別達60°;安全平臺寬度一般為3~5m, 最大為10m。

4.3 超貧磁鐵礦選礦

(1) 選礦技術條件及選礦技術指標。超貧磁鐵礦選礦全部采用磁法選礦方法。由于其含有較低的磁性礦物(mFe在4-8%左右),要求其較傳統的磁鐵礦有較高的選礦回收率。不同成因類型的超貧磁鐵礦其選礦技術條件不同, 根據礦石性質、磁鐵礦物結晶粒度及其與脈石礦物的結構形式, 選擇不同的磨礦粒度指標?;浴⒊詭r型超貧磁鐵礦, 磁鐵礦物一般結晶粒度較小, 要求磨礦粒度較細, 其磨礦粒度一般-200目為70%~80%, 鐵精礦品位可選至TFe 65% , 磁性鐵選礦回收率可達80%以上。沉積變質型超貧磁鐵礦磁鐵礦物一般結晶粒度較大, 其磨礦粒度一般-200目為60%~70% , 鐵精礦品位可達TFe 65%以上, 磁性鐵選礦回收率可達85%以上。

(2) 選礦工藝流程。選礦工藝流程為: 原礦破碎磨礦磁選,超基性巖型超貧磁鐵礦多采用兩段破碎、兩段磨礦、三段或四段磁選工藝。超基性巖型超貧磁鐵礦多采用兩段破碎、兩段磨礦、兩段或三段磁選工藝。沉積變質巖型超貧磁鐵礦一般采用一段破碎、一段干磁選、一段磨礦、兩段濕式磁選工藝。其選出的精礦品位均可達TFe65%左右。

總結:鐵礦開發利用是國民經濟和社會發展的支柱產業。超貧釩鈦磁鐵礦是我國鐵礦地質找礦和開發利用的歷史性突破, 是合理開發利用貧礦資源的成功典范, 對我國都具有戰略意義。在目前的鐵礦市場條件下, 鐵礦市場有需求, 超貧釩鈦磁鐵礦資源存在著巨大的開發潛力, 強化超貧釩鈦磁鐵礦的開發利用, 將為我國經濟社會發展帶來一個良好的發展機遇, 為提高我國鐵礦資源的供應保障做出重要貢獻。

參考文獻:

[1]馬建民、陳從喜.我國鐵礦資源開發利用的新類型———承德超貧釩鈦磁鐵礦.中國金屬通報2007年.20

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