專利名稱：一種粉煤灰磁選除鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉煤灰磁選除鐵的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠排出的廢棄物，粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，如何處理和利用粉煤灰成為一個(gè)十分重要的問(wèn)題。另一方面，粉煤灰中含有多種可 以利用的組分，如氧化鋁、氧化硅等，如果將這些有用成分提取出來(lái)，可以對(duì)粉煤灰進(jìn)行綜 合利用。但是，在粉煤灰有用成分的提取過(guò)程中，灰中所含有的氧化鐵成分一直是作為雜 質(zhì)存在，在提取過(guò)程中，鐵的存在會(huì)對(duì)提取物的純度造成影響。因此從粉煤灰中除鐵，對(duì)提 高有用成分的純度，提高粉煤灰綜合利用率具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)從粉煤灰中磁選除鐵的方法主要為干法除鐵，S卩，將粉煤灰直接通過(guò)強(qiáng) 磁選機(jī)進(jìn)行磁選。但在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下(氧化鐵含量<5%時(shí))，由于鐵雜 質(zhì)與粉煤灰難以分離，因此難以徹底除去鐵雜質(zhì)。所以，對(duì)于低鐵含量的粉煤灰，現(xiàn)有技術(shù) 的除鐵效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠去除低鐵含量粉煤灰中的鐵 雜質(zhì)的方法。本發(fā)明提供的粉煤灰磁選除鐵的方法包括a.將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿 料；b.利用立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行磁選；C.檢測(cè)磁選后的漿料的鐵含量；d.當(dāng)漿料中 的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時(shí)，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時(shí)，返回步 驟b通過(guò)所述立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料再次進(jìn)行磁選。優(yōu)選地，所述立式磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1. 5萬(wàn)高斯以上。優(yōu)選地，利用立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行磁選時(shí)，所述立式磁選機(jī)的場(chǎng)強(qiáng)為1. 5 萬(wàn)Gs至2. 0萬(wàn)Gs。優(yōu)選地，所述方法包括e.將排出的漿料濾壓為濾餅。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料 口、尾礦斗和沖水裝置，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以 使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn) 環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述 絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連 接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。優(yōu)選地，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7制成。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2_5mm。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下較為徹底地除去 鐵雜質(zhì)，除鐵效果明顯。


圖1是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明除鐵方法的立式磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式中除鐵方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的粉煤灰磁選除鐵方法中包括下列步驟對(duì)于粒度較大的粉煤灰物料，優(yōu)選將粉煤灰粉碎至預(yù)定粒度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 施例中，以流化床灰作為原料。在步驟201，將粉煤灰配置為預(yù)定濃度的漿料。優(yōu)選地，將粉煤灰加水，配成固含量 為20 40%的漿料。在步驟202，將配置為預(yù)定固含量的漿料在立環(huán)式磁選機(jī)上進(jìn)行磁選。優(yōu)選地，所 述立式磁選機(jī)的場(chǎng)強(qiáng)為1. 5-2萬(wàn)Gs。如圖1所示，在本發(fā)明中，立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)101、 感應(yīng)介質(zhì)102、上鐵軛103、下鐵軛104、勵(lì)磁線圈105、進(jìn)料口 106和尾礦斗107，還包括脈動(dòng) 機(jī)構(gòu)108和沖水裝置109。轉(zhuǎn)環(huán)101為圓環(huán)形載體，其中載有感應(yīng)介質(zhì)102，轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)感應(yīng)介質(zhì) 102以及感應(yīng)介質(zhì)102吸附的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，以便完成物料分選。轉(zhuǎn)環(huán)101可以任何適合的材料 制成，例如碳鋼等。電機(jī)或其他驅(qū)動(dòng)裝置可以為轉(zhuǎn)環(huán)101提供動(dòng)力，使得轉(zhuǎn)環(huán)101能夠按照設(shè)定速度 轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)環(huán)101轉(zhuǎn)動(dòng)速度是連續(xù)可調(diào)的，可以根據(jù)不 同物料或者同種物料不同輸入條件調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)速度，以便達(dá)到最佳處理效果。當(dāng)物料的含鐵量或者處理量等參數(shù)低于預(yù)定值時(shí)，采用較低的轉(zhuǎn)速，例如3轉(zhuǎn)/分 鐘，使鐵磁性雜質(zhì)與磁場(chǎng)充分作用，并被吸附到感應(yīng)介質(zhì)網(wǎng)上選出。這樣還可以減少非磁性 礦物(粉煤灰)混入精礦中，提高了精礦產(chǎn)率。感應(yīng)介質(zhì)102安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈105產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得上鐵軛103和下鐵軛 104成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，上鐵軛103和下鐵軛104設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)101下方的內(nèi) 外兩側(cè)，以使轉(zhuǎn)環(huán)101在磁極間立式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)環(huán)101中的感應(yīng)介質(zhì)102 會(huì)經(jīng)過(guò)上鐵軛103和下鐵軛104構(gòu)成的磁極對(duì)磁化除鐵。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述感應(yīng)介質(zhì)102優(yōu)選為多層鋼板網(wǎng)。鋼板網(wǎng)由不 銹鋼制成，優(yōu)選地由lCrl7制成。每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，網(wǎng)格為菱形。所述絲梗的邊緣具 有棱狀尖角，所述上鐵軛103與進(jìn)料口 106連接，所述下鐵軛104與用于出料的尾礦斗107連接。由于作為感應(yīng)介質(zhì)102的鋼板網(wǎng)的邊緣為棱角狀，因此，介質(zhì)的尖端磁場(chǎng)更強(qiáng)，從 而產(chǎn)生更好的磁選效果。由于縮小感應(yīng)介質(zhì)層102之間的間距，可以使粉煤灰顆粒直接接觸感應(yīng)介質(zhì)102， 從而避免了磁性顆粒透過(guò)介質(zhì)而未能去除的現(xiàn)象發(fā)生。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，鋼板網(wǎng)的介質(zhì) 層間距為2-5mm。更優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
本發(fā)明中，勵(lì)磁線圈105為雙玻璃絲包漆包鋁扁線，所述雙玻璃絲包漆包鋁扁線是為實(shí)心導(dǎo)體，相對(duì)于傳統(tǒng)的空心銅管電磁線圈，大大提高了占空比，加強(qiáng)了聚磁效果，改 善了磁場(chǎng)分布，并降低了電耗。勵(lì)磁線圈105電流采用連續(xù)可調(diào)控制，因而磁場(chǎng)也連續(xù)可調(diào)。優(yōu)選地，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)還包括脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108，所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu) 108通過(guò)橡膠鼓膜111與尾礦斗107相連。所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由偏心連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，脈動(dòng)機(jī) 構(gòu)108與尾礦斗107相連，從而使脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108所產(chǎn)生的交變力推動(dòng)橡膠鼓膜111往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，可以使得尾礦斗107中的礦漿產(chǎn)生脈動(dòng)。沖水裝置109位于轉(zhuǎn)環(huán)101的上方，用于利用水流將磁性物料沖入精礦斗中。沖 水裝置109可以是各種適合的沖水、噴淋裝置，例如噴頭、水管等。所述進(jìn)料口 106與上鐵軛103的側(cè)部連接，以使粉煤灰從轉(zhuǎn)環(huán)的側(cè)部流入。進(jìn)料 口 106可以使料斗或進(jìn)料管。用于入礦的進(jìn)料口 106以較小的落差進(jìn)入上鐵軛103，避免了 磁性顆粒由于重力作用而透過(guò)感應(yīng)介質(zhì)102的現(xiàn)象發(fā)生，從而提高了磁選除雜的效果。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括冷卻裝置112，所述冷卻裝置112設(shè)置在勵(lì)磁線圈 周圍，用于降低勵(lì)磁線圈的工作溫度，所述冷卻裝置為均壓腔水套。產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的立環(huán)磁選機(jī)工作時(shí)，勵(lì)磁線圈105會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，有可能導(dǎo)致 線圈過(guò)熱燒毀，這是對(duì)磁選機(jī)危害最大的隱患。如何能更好的把這些熱量散發(fā)出來(lái)，使線圈 的溫度盡可能地降低，一直是技術(shù)難題。本發(fā)明采用均壓腔水套作為冷卻裝置，避免了以往 冷卻方式中的各種弊端，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。均壓腔水套優(yōu)選地采用不銹鋼材料制成，從而不易結(jié)垢。由于在水套的進(jìn)出水處 均安裝均壓腔，所述均壓腔保證了水均勻地流經(jīng)每一層水套，并在套內(nèi)各處充滿。從而防止 局部水路短路，影響散熱。每層水套的水道橫截面積很大，可完全避免水垢堵塞，即使有一 處發(fā)生堵塞，也不影響水套中循環(huán)水的正常流動(dòng)。而且水套與線圈大面積緊密接觸，可將線 圈產(chǎn)生的大部分熱量通過(guò)水流帶走。均壓腔水套與普通空心銅管散熱相比，散熱效率高，繞組溫升低，設(shè)備勵(lì)磁功率 低。在額定勵(lì)磁電流是40A的情況下，與采用普通空心銅管散熱的磁選機(jī)相比，勵(lì)磁功率可 由35kw降至21kw。在利用本發(fā)明的立式磁選機(jī)工作時(shí)，進(jìn)料的礦漿從側(cè)部沿上鐵軛103的縫隙流經(jīng) 轉(zhuǎn)環(huán)101，由于轉(zhuǎn)環(huán)101內(nèi)的感應(yīng)介質(zhì)102在背景磁場(chǎng)中被磁化，感應(yīng)介質(zhì)102表面形成梯 度極高的磁場(chǎng)，礦漿中磁性顆粒在這種極高磁場(chǎng)作用下吸著在感應(yīng)介質(zhì)102表面，并隨轉(zhuǎn) 環(huán)101轉(zhuǎn)動(dòng)，并被帶至轉(zhuǎn)環(huán)101頂部的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，再通過(guò)位于頂部的沖水裝置109沖水將磁 性物料沖入精礦斗中，而非磁性顆粒則沿下鐵軛104的縫隙流入尾礦斗107中，進(jìn)而由尾礦 斗107的尾礦口排出。在步驟203，檢測(cè)磁選后的漿料的鐵含量。雖與鐵含量的檢測(cè)可以通過(guò)對(duì)漿料取 樣、干燥后，對(duì)樣品中的鐵離子含量進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)鐵離子的檢測(cè)可以采用各種適用的化學(xué)檢 測(cè)方法或設(shè)備。當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時(shí)，在步驟204，將漿料排出；當(dāng)漿料中 的鐵含量高于預(yù)定含量時(shí)，返回步驟202通過(guò)所述立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行重復(fù)磁選。 所述預(yù)定含量可以根據(jù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求和磁選成本綜合考慮，優(yōu)選地，鐵的預(yù)定含量為0. 8wt%，S卩，當(dāng)檢測(cè)到氧化鐵含量小于或等于0. 8wt%時(shí)，將漿料放出。優(yōu)選地，在步驟205，將排出的漿料進(jìn)行壓濾，經(jīng)壓濾后形成濾餅。所述壓濾可以通 過(guò)板筐壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地，在壓濾后形成固含量為30 50%的濾餅。在本發(fā)明的實(shí)施例中，作為原料的流化床粉煤灰，其化學(xué)成分如表1所示，單位
Wt % 表1實(shí)施例1 取流化床灰加水制成固含為33%的漿料，用立環(huán)磁選機(jī)在1. 75Gs的磁場(chǎng)下進(jìn)行 磁選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°C干燥后，檢測(cè)三價(jià)鐵離子(TFe203)和二 價(jià)鐵離子(FeO)的含量)，在磁選三次后，鐵離子的含量低于預(yù)定值0.8wt%，達(dá)到 0. 7wt%。將所述漿料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機(jī)壓濾，壓濾后得到固含量為37. 5% 的濾餅。所述濾餅的化學(xué)成分如表2所示(wt% ) 表2對(duì)比例1 將表1所述的流化床粉煤灰在1. 75Gs的磁場(chǎng)下直接進(jìn)行磁選，經(jīng)過(guò)3_5次磁選 后，所得到的干法磁選后的化學(xué)成分(wt % )如表3所示 表 3可以看出，隨后產(chǎn)品中鐵離子的含量為1. 5wt%，鐵含量高出用濕法磁選得到的產(chǎn) 品一 首。實(shí)施例2 取流化床灰加水制成固含為20%的漿料，用立環(huán)磁選機(jī)在1. 5Gs的磁場(chǎng)下進(jìn)行磁 選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°c干燥后，檢測(cè)三價(jià)鐵離子(TFe203)和二價(jià) 鐵離子(FeO)的含量(wt% )，在磁選三次后，鐵離子的含量等于預(yù)定值0. 8wt%。將所述漿 料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機(jī)壓濾，壓濾后得到固含量為45. 0%的濾餅。所述濾餅的 化學(xué)成分如表4所示(wt%) 表4對(duì)比例2:將表1所述的流化床粉煤灰在1. 5Gs的磁場(chǎng)下直接進(jìn)行磁選，經(jīng)過(guò)3-5次磁選后， 所得到的干法磁選后的化學(xué)成分(wt % )如表5所示 表 5可以看出，隨后產(chǎn)品中鐵離子的含量為1.46wt%，鐵含量同樣明顯高出用濕法磁 選得到的產(chǎn)品。實(shí)施例3:取流化床灰加水制成固含為20%的漿料，用立環(huán)磁選機(jī)在2. OGs的磁場(chǎng)下進(jìn)行 磁選，每次磁選后，取10克磁選后的漿料，經(jīng)110°c干燥后，檢測(cè)三價(jià)鐵離子(TFe203)和 二價(jià)鐵離子(FeO)的含量(wt%)，在磁選三次后，鐵離子的含量低于預(yù)定值0.8wt%，達(dá)到 0. 75wt%。將所述漿料排出，將派出的漿料用板筐壓濾機(jī)壓濾，壓濾后得到固含量為50. 0% 的濾餅。所述濾餅的化學(xué)成分如表6所示(wt%) 表 6盡管本發(fā)明是通過(guò)上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形式并不局限于 上述的實(shí)施方式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā) 明做出不同的變化和修改。
權(quán)利要求
一種粉煤灰磁選除鐵的方法，其特征在于，所述方法包括a.將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿料；b.利用立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行磁選；c.檢測(cè)磁選后的漿料的鐵含量；d.當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時(shí)，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時(shí)，返回步驟b通過(guò)所述立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料再次進(jìn)行磁選。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述立式磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5萬(wàn)高斯 以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行磁選 時(shí)，所述立式磁選機(jī)的場(chǎng)強(qiáng)為1. 5萬(wàn)Gs至2. O萬(wàn)Gs。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括e.將排出的漿料濾壓為濾餅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、 上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈 設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，所 述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板 網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所 述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2-5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的粉煤灰磁選除鐵的方法包括將粉煤灰配置為預(yù)定固含量的漿料；利用立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料進(jìn)行磁選；檢測(cè)磁選后的漿料的鐵含量；當(dāng)漿料中的鐵含量低于或等于預(yù)定含量時(shí)，將漿料排出；當(dāng)漿料中的鐵含量高于預(yù)定含量時(shí)，通過(guò)所述立式磁選機(jī)對(duì)所述漿料再次進(jìn)行磁選。本發(fā)明能夠在粉煤灰中鐵雜質(zhì)含量少的情況下較為徹底地除去鐵雜質(zhì)，除鐵效果明顯。
文檔編號(hào)B03C1/031GK101869870SQ201010161869
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者張文輝, 董宏, 郭昭華, 魏存弟 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司;神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司