本发明专利技术涉及一种粉煤灰和炉渣的综合性利用的方法，特别是涉及一种从粉煤灰或炉渣中提取铁精矿砂的方法。该方法包括从粉煤灰或炉渣中精铁矿砂的筛选工序、漂珠的浮选工序、预脱硅工序、白炭黑生产的工艺流程、氧化铝生产的工艺流程和利用废渣生产水泥的工艺流程。由于粉煤灰或煤渣中的铁元素分布不均匀，本方法经过球磨机研磨后可以使得粉煤灰或煤渣提取的铁矿的质量和纯度达到一定的要求，并且经过两级干式磁选，可进一步提高铁矿的纯度。同时在提取铁精矿砂后，粉煤灰或炉渣还可以有机的连续、逐级提取漂珠、白炭黑、氧化铝以及联产水泥，实现了粉煤灰或炉渣的综合性利用。
【技术实现步骤摘要】
一种从粉^Mi或炉渣中提取铁精矿砂的方法
本专利技术涉及一种粉煤灰或炉渣的资源化利用方法，尤其涉及一种从粉煤 灰或炉渣中提取铁精矿〃吵的方法。背景纟支术粉煤灰是一种高M度的固体颗粒集合体，粉煤灰或炉渣的化学成份与 煤种的矿物组成有关.物理性质随煤种和锅炉型式、燃烧方式等不同而变化。 本方法采用内蒙古西部地区的高铝粉煤灰或炉渣提取铁矿。粉煤灰或炉渣中的铁主要是由黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等构成 固熔体结构的细小球粒。煤中一般都含有黄铁矿、白铁矿、天蓝石等含铁矿 物，所以其燃烧所得产物中含有一定量的铁。受煤的来源、种类、煤燃烧状 况的影响，不同电厂粉煤灰或炉渣所含铁的量有所不同。在粉煤灰或炉渣中 的各种成份中，它的比重最大，具有磁性.呈黑褐色，区别于其它粉煤灰颗 粒。煤炭中含有的铁矿物质虽然很多，但只有很少一部分具有磁性，大部分 是非磁性的，不能直接用磁选机进行磁选。煤炭经过锅炉燃烧、在碳和一氧 化碳的还原下，有一部分可以形成粒铁，而另一部分非^磁性矿物却被还原成 为磁性铁，因而能用磁选的方法分离出来粉煤灰或炉渣中的铁主要是以钬磁铁矿 、 FeA和赤铁矿(Fe203 )形式存在。近年来，国内外从粉煤灰或炉渣中提取有用资源的大部分研究成果仅具 有理论意义，限制这些研究成果产业化的主要原因为粉煤灰或炉渣有用资源 的提取研究不系统，例如，有些单独研究提取氧化铝， 一些专门研究提取氧 化硅，有些专门提取铁精矿砂， 一些专门研究提取碳，另一些专门研究提取 微量元素，这些研究都是自成体系，没有将资源的提取进行相互关联、整合， 而使之成为一个可行的整体方案，使提取成本居高不下，难以进行产业化推 广。
技术实现思路
鉴于此，本专利提出一种将火力发电厂燃煤燃烧后的粉煤灰或炉渣提取出铁精矿砂原料的方法。本方法将炉渣经过球磨机研磨后，使得粉煤灰或煤 渣提取的铁矿的质量和纯度达到一定的要求，并且经过两级干式磁选，可进 一步提高铁矿的纯度。为达到上述目的，本专利技术提供一种从从粉煤灰或炉渣中提取铁精矿砂的方法，其中包括如下步骤步骤一炉渣首先进行研磨；步骤二将粉煤灰或研磨后的炉渣用干式磁选机进行磁选，获得铁精矿 砂半成品；步骤三铁精矿砂半成品经过脱磁设备退磁； 步骤四再经过一级磁选设备进行磁选后，获得铁精矿砂。 进一步，在步骤一中，所述研磨的设备为搅拌球磨机。 进一步，在步骤一中，所述研磨的细度为200 - 250目左右。 进一步，在步骤二中，所述磁选的磁场强度为1000 - 1300奥斯特。 进一步，在步骤二中，所述退磁的设备为手提式退磁器。 进一步，在步骤三中，所述/f兹选的^f兹场强度为900 - 1050奥斯特。 进一步，粉煤灰或炉渣联产漂珠的方法为步骤二中 将磁选后的粉煤灰或炉渣加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为质 量百分比在10% ~40%之间，按照粉煤灰或炉渣的质量(千克)与预脱硅用 氢氧化钠溶液的体积比(升)为1: 1. 6~1: 8进行配比；然后常温下启动 搅拌设备，转速在2G 50转/分钟，保持转动2 1Q分钟；待液面上浮起漂浮物后，开启浮选设备将漂珠选取后收集到緩冲槽中； 漂J朱收集后经除石灰工序，再经过再次分选、洗涤就可以获得白色的漂珠产品。进一步，粉煤灰或炉渣联产氧化铝的方法为，在提取漂珠后，粉煤灰或 炉渣与氢氧化钠溶液一起的浆液进行如下步骤步骤A:预脱硅在70 100。C下恒温预脱硅1.() 4. 0个小时后得预脱硅浆液；步骤B:固液分离及滤饼洗涤把预脱硅浆液固液分离，液体部分为预 脱硅滤液，固体部分为滤饼；用50 - 85'C的水淋洗滤饼，每千克干的滤饼所用热水的体积为0.5升， 将第一次淋洗滤饼后的滤液收集，和预脱硅浆液分离后的预脱硅滤液一起合并后为预脱硅原液；继续循环用热氬氧化钠溶液或热水淋洗滤饼热水或热氬氧化钠溶液的 温度为50~85°C，氢氧化钠溶液的质量百分数浓度低于20%，滤饼的质量 (千克)与热氢氧化钠溶液或热水的体积(升)比为1: 0. 5,从第二次淋洗 滤饼开始，每次将后面一次洗涤滤饼后的滤液去作为下一^^前一次的洗涤用 稀氢氧化钠溶液，以此类推，直到最后一次洗涤后的滤液与预脱硅原液中氧 化钠和二氧化硅含量大致相当后，将其与预脱硅原液合并，作为碳分制备白 炭黑的原料，再换其它热氢氧化钠溶液或热水继续对滤饼进行洗涤，直到滤 饼中氧化钠的质量百分比含量低于8. 8%，停止对滤饼洗涤；经过洗涤后的滤饼烘干，为精矿，精矿的氧化铝与氧化硅的质量比为 1.4:1~1.6: 1;步骤C:苛化渣的制备将预脱硅原液和与预脱硅原液中氧化钠和二氧 化硅的含量大致相当的滤饼洗涤液合并后进行碳分、陈化后得到为白炭黑浆 液；陈化后的白炭黑浆液固液分离后，收集滤液为预脱硅母液；预脱硅母液 去苛化即按照摩尔比氧化钙氧化钠为1: 1. 1 ~ 1: 1. 3进行配比，将石灰 直接添加到预脱硅母液中，在95。C左右搅拌反应1~2小时后，进行固液分 离，固体滤饼为苛化渣；步骤D:将所述精矿、碳酸钠，还包括石灰或预脱硅母液苛化后的苛化 渣这两种物质中的一种或两种，4姿照摩尔比Ca: Si=l. 9 ~ 2. 5,摩尔比 Na: (Al+Fe)=0. 95 - 1.05进行配比，进行干磨、混勻后为生料；步骤E:将所述生料在1100 125(TC下进行烧结，并恒温15~120分钟， 冷却后用球磨机粉碎到粒度为60 ~ 100目左右为熟料；步骤F:将所述熟料与碳酸钠溶液进行溶出，烧结好的每公斤熟料所需 要溶出用的碳酸钠溶液的体积为3升~ 15升，碳酸钠溶液质量百分比浓度为 4%~8%,在75°C 95。C恒温中溶出15-60分钟；步骤G:将溶出后的固液分离，滤液收集，固体为滤饼；用50 85。C的 纯水淋洗滤饼，每千克干的滤饼所用纯水为0. 5升，将第一次淋洗滤饼后的 滤液收集，和熟料溶出浆液分离收集后的滤液一起合并后为铝酸钠粗液；步骤H:继续重复用50 85。C的白炭黑一洗水或白炭黑二洗水或水(当 上述洗水不够时，^^用热水)淋洗滤饼，每千克干的滤饼所用液体的体积与第一次相同，每次将后面一次洗涤滤饼后的滤液去作为下一轮前一次的淋洗 用液，直到最后 一次洗涤后的滤液与铝酸钠粗液中氧化钠和氧化铝含量大致相当后，将该洗涤后的滤液收集，并与铝酸钠粗液一起合并去深度脱硅；最后再换其它白炭黑一洗水和白炭黑二洗水或热水继续对滤饼进行洗涤，直到 白泥中氧化钠质量百分比含量低于7%,停止洗涤；步骤I:所述铝酸钠粗液深度脱硅的工艺条件为铝酸钠粗液按照6-9 克/升的量加入氧化钙，将铝酸钠粗液放在密封的高压反应釜中，保持搅拌 转速在100 - 200转/分钟，保持140 160。C温度恒定，反应2小时后，得到 的铝酸钠滤液为精液，该精液的硅量指数大于400;步骤J:将石灰石窑炉气经净化后导入，对铝酸钠精液进行碳酸化分解， 得氢氧化铝；步骤K:将氢氧化铝在1050 - 110Q。C左右下焙烧，得氧化铝。 进一步，联产白炭黑的方法为在步骤C中，将预脱硅原液和最后一次洗涤滤饼的滤液合并，在60 ~ 95 。C恒温中碳分2~3小时，控制二氧化碳流量，所用二氧化碳体按积分数的 浓度为30 ~ 99 % ，在上述液体的pH值在7. 5 ~ 10. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从粉煤灰或炉渣中提取铁精矿砂的方法，包括以下步骤： 步骤一：炉渣首先进行研磨； 步骤二：将粉煤灰或研磨后的炉渣用干式磁选机进行磁选，获得粗铁矿砂； 步骤三：铁精矿砂半成品经过脱磁设备退磁； 步骤四：再经过一级磁选设备进行磁选后，获得铁精矿砂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张开元，
申请(专利权)人：北京世纪地和科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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