尾矿尾泥处理系统及工艺方法

1.本实用新型涉及窑炉领域，尤其涉及一种锂辉石煅烧转化装置。

背景技术：

2.锂广泛应用于陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着新能源的发展，电池行业已经成为锂最大的消费领域，锂电池的应用主要包括：交通动力电源、电力储能电源、移动通信电源等。

3.而锂辉石是目前锂化学制品的主要工业原料。锂辉石有三种晶型：α型锂辉石、β型锂辉石、γ型锂辉石，锂辉石矿中为α型锂辉石，α型锂辉石经过1100℃～1200℃煅烧，会转变成β型锂辉石，1200℃以上转变为γ型锂辉石。其中α型锂辉石为单斜晶系结构致密，化学惰性大除氢氟酸外几乎不与各种酸碱反应，所以不宜直接提锂。而β型锂辉石为四方晶型，具有热裂性质能与酸碱反应，适于锂的提取。

4.目前锂辉石煅烧转化多采用单独回转窑煅烧或带窑外悬浮预热器的回转窑进行煅烧转化。带窑外悬浮预热器的回转窑，仅使用窑尾烟气余热对预热器内的物料进行换热，入窑料温在270～300℃，锂辉石晶型转换所需温度1100～1200℃，所以大部分的换热是在回转窑内进行的。而锂辉石晶型转化要求焙烧时间比较长，这就导致了目前锂辉石煅烧所采用的回转窑规格偏大并且转速很低通常为1r/min，回转窑中换热方式为热对流和热辐射，窑速低导致物料在回转窑内的翻滚次数少、提升高度低、换热效率低、产量低。

5.锂辉石通常采用浮选的选矿，锂辉石原材料含水量通常在15～18％，细度0.5mm以下。目前生产线利用窑头窑尾烟气余热进行烘干，需要单独设置回转干燥机，并且从窑头窑尾引热风管道长、温降大，同时回转干燥器还需配备收车设备。窑头窑尾烟气温度通常只有120～150℃，温度过低造成烘干效果差，经烘干过的原料水分在8％以上，原材料含水量高进入回转窑后需要吸收大量的热用来脱水，进一步增加了原料在回转窑的停留时间，影响产量；怎样在α型锂辉石煅烧转化为β型锂辉石时，降低锂辉石煅烧的能耗，提高换热效率和产量，成为长期以来难以解决的技术难题。

6.鉴于上述原因，现研发出一种锂辉石煅烧转化装置。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种锂辉石煅烧转化装置，集物料烘干预热为一体，降低了锂辉石煅烧的能耗，提高换热效率、降低设备投资，并提高产量。

8.本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种锂辉石煅烧转化装置，是由：回转窑、窑尾烟室、窑头燃烧器、一次风机、单筒冷却机、辊式破碎机、拉链机、斗提、上升烟道、上升烟道燃烧器、三次风管、c3悬浮预热器、c1悬浮预热器、c2悬浮预热器、文丘里干燥器、回转下料器、热风炉构成；回转窑的窑尾设置窑尾烟室，回转窑与窑尾烟室构成窑体，所述的窑体上方设置送料排风机构，送料排风机构与窑体之间设置管道，窑尾烟室的上设

置上升烟道，上升烟道的下端与回转窑窑头罩排风口之间设置三次风管，三次风管上方的上升烟道上设置上升烟道燃烧器，回转窑窑头设置窑头燃烧器，窑头燃烧器一侧设置一次风机，一次风机的排风口与窑头燃烧器的进风口之间设置送风管道，回转窑前端一侧设置单筒冷却机，单筒冷却机的排风口与回转窑的窑头罩之间设置管道，单筒冷却机的排料口下方设置辊式破碎机，辊式破碎机的排料口下方设置拉链机，拉链机的末端设置斗提；

9.所述的送料排风机构的结构为：上升烟道上部一侧设置c3悬浮预热器，上升烟道的上端的排风口与c3悬浮预热器上端的进风口之间设置热气料混合管道，c3悬浮预热器下端的排料口与窑尾烟室的进料口之间设置送料管道，c3悬浮预热器的上方一侧设置c2悬浮预热器，c3悬浮预热器上端的排风口与c2悬浮预热器的进风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器下端的排料口与上升烟道下部的进料口之间设置送料管道，c2悬浮预热器上方一侧设置c1悬浮预热器，c1悬浮预热器下端的排料口与c3悬浮预热器、c2悬浮预热器的热气料混合管道之间设置送料管道，c1悬浮预热器一侧设置文丘里干燥器，c1悬浮预热器的进风口与文丘里干燥器的排风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器上端的排风口与文丘里干燥器下端之间设置送风管道，文丘里干燥器下端一侧设置热风炉，热风炉的排风口与文丘里干燥器下端的进风口之间设置送风管道，文丘里干燥器一侧设置回转下料器，回转下料器的排料口与文丘里干燥器的进料口之间设置送料管道。

10.工作原理：c1悬浮预热器的排风口与废气处理系统之间设置送风管道，生产时，煤粉或天然气为窑头燃烧器和上升烟道燃烧器以及热风炉的燃料，粒度小于05mm的锂辉石粉为原料；锂辉石粉通过回转下料器进入文丘里干燥器，利用管道中的热气流对物料进行烘干，在投料初期送风管道中风温过低时，利用热风炉产生的热风辅助原料烘干，锂辉石粉通过文丘里干燥器上部的热气料混合管道进入c1悬浮预热器内，在c1悬浮预热器内进行预热和气固分离，气固分离后的锂辉石固体颗粒向下运动经送料管道进入c3悬浮预热器与c2悬浮预热器之间的热气料混合管道后送入c2悬浮预热器内，在c2悬浮预热器内进行预热和气固分离，气固分离后的锂辉石固体颗粒向下运动经送料管道进入上升烟道内预热，上升烟道内的锂辉石固体颗粒通过热气料混合管道进入c3悬浮预热器内，在c3悬浮预热器内进行预热和气固分离，气固分离后的锂辉石固体颗粒向下运动经送料管道进入窑尾烟室进入回转窑进行煅烧，锂辉石固体颗粒通过回转窑煅烧后生成的煅烧晶型转化的熟料通过回转窑窑头罩的管道进入单筒冷却机进行冷却，冷却熟料的高温风通过管道进入回转窑和三次风管，分别为回转窑内和上升烟道内的燃烧提供燃烧所需氧气，经单筒冷却机冷却后的熟料进入辊式破碎机进行破碎，破碎后的熟料经拉链机进入斗提，破碎后的熟料通过斗提提升进入熟料库内存储；

11.生产时产生的高温尾气依次通过上升烟道、c3悬浮预热器、c2悬浮预热器、文丘里干燥器、c1悬浮预热器，高温尾气在通过c1悬浮预热器时温度逐步衰降至300?350℃，然后进入废气处理系统。

12.本实用新型的有益效果是：现有生产工艺单独设置回转干燥机，用长距离热风管道将窑头窑尾热风引入回转干燥机烘干物料，热风温度通常在120℃～150℃，温度低烘干效果差。物料烘干后的废气需经过除尘设备除尘后排入大气，设备投资多，本实用新型利用预热器处设置的文丘干燥对原料进行干燥，结构紧凑热风管道长度大大缩短，无需另外设置除尘设备，设备投资大幅减少，同时利用c2悬浮预热器出口烟气温度在450℃～550℃烘干物料，物料烘干效果更好，并且换热效率更高；在上升烟道处设置三次风进口和燃烧器，通过燃料燃烧产生的热量提高预热器温度，使入窑物料由传统生产线的200～300℃，提高到600℃以上加强了预热器的换热能力，相对的减少了物料在窑内的换热时间，换热效率更高，能效更低，产量更高，出窑物料冷却采用单筒冷却机，与现有生产线使用篦冷机相比，结构简单设备维护量小，同时物料的冷却风全部入窑，没有余风无需设置余风风机并且更适宜于粉状物料冷却，本实用新型集物料烘干预热为一体，提高换热效率、降低设备投资，并提高产量。

附图说明

13.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

14.图1是总装结构示意图；

15.图中：回转窑1、窑尾烟室1.1、窑头燃烧器2、一次风机3、单筒冷却机4、辊式破碎机5、拉链机6、斗提7、上升烟道8、上升烟道燃烧器9、三次风管10、c3悬浮预热器11、c1悬浮预热器12、c2悬浮预热器13、文丘里干燥器14、回转下料器15、热风炉16。

具体实施方式

16.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

17.回转窑1的窑尾设置窑尾烟室1.1，回转窑1与窑尾烟室1.1构成窑体，所述的窑体上方设置送料排风机构，送料排风机构与窑体之间设置管道，窑尾烟室1.1的上设置上升烟道8，上升烟道8的下端与回转窑1窑头罩排风口之间设置三次风管10，三次风管10上方的上升烟道8上设置上升烟道燃烧器9，回转窑1窑头设置窑头燃烧器2，窑头燃烧器2一侧设置一次风机3，一次风机3的排风口与窑头燃烧器2的进风口之间设置送风管道，回转窑1前端一侧设置单筒冷却机4，单筒冷却机4的排风口与回转窑1的窑头罩之间设置管道，单筒冷却机4的排料口下方设置辊式破碎机5，辊式破碎机5的排料口下方设置拉链机6，拉链机6的末端设置斗提7；

18.所述的送料排风机构的结构为：上升烟道8上部一侧设置c3悬浮预热器11，上升烟道8的上端的排风口与c3悬浮预热器11上端的进风口之间设置热气料混合管道，c3悬浮预热器11下端的排料口与窑尾烟室1.1的进料口之间设置送料管道，c3悬浮预热器11的上方一侧设置c2悬浮预热器13，c3悬浮预热器11上端的排风口与c2悬浮预热器13的进风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器13下端的排料口与上升烟道8下部的进料口之间设置送料管道，c2悬浮预热器13上方一侧设置c1悬浮预热器12，c1悬浮预热器12下端的排料口与c3悬浮预热器11、c2悬浮预热器13的热气料混合管道之间设置送料管道，c1悬浮预热器12一侧设置文丘里干燥器14，c1悬浮预热器12的进风口与文丘里干燥器14的排风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器13上端的排风口与文丘里干燥器14下端之间设置送风管道，文丘里干燥器14下端一侧设置热风炉16，热风炉16的排风口与文丘里干燥器14下端的进风口之间设置送风管道，文丘里干燥器14一侧设置回转下料器15，回转下料器15的排料口与文丘里干燥器14的进料口之间设置送料管道。技术特征：

1.一种锂辉石煅烧转化装置，是由：回转窑(1)、窑尾烟室(1.1)、窑头燃烧器(2)、一次风机(3)、单筒冷却机(4)、辊式破碎机(5)、拉链机(6)、斗提(7)、上升烟道(8)、上升烟道燃烧器(9)、三次风管(10)、c3悬浮预热器(11)、c1悬浮预热器(12)、c2悬浮预热器(13)、文丘里干燥器(14)、回转下料器(15)、热风炉(16)构成；其特征在于：回转窑(1)的窑尾设置窑尾烟室(1.1)，回转窑(1)与窑尾烟室(1.1)构成窑体，所述的窑体上方设置送料排风机构，送料排风机构与窑体之间设置管道，窑尾烟室(1.1)的上设置上升烟道(8)，上升烟道(8)的下端与回转窑(1)窑头罩排风口之间设置三次风管(10)，三次风管(10)上方的上升烟道(8)上设置上升烟道燃烧器(9)，回转窑(1)窑头设置窑头燃烧器(2)，窑头燃烧器(2)一侧设置一次风机(3)，一次风机(3)的排风口与窑头燃烧器(2)的进风口之间设置送风管道，回转窑(1)前端一侧设置单筒冷却机(4)，单筒冷却机(4)的排风口与回转窑(1)的窑头罩之间设置管道，单筒冷却机(4)的排料口下方设置辊式破碎机(5)，辊式破碎机(5)的排料口下方设置拉链机(6)，拉链机(6)的末端设置斗提(7)；所述的送料排风机构的结构为：上升烟道(8)上部一侧设置c3悬浮预热器(11)，上升烟道(8)的上端的排风口与c3悬浮预热器(11)上端的进风口之间设置热气料混合管道，c3悬浮预热器(11)下端的排料口与窑尾烟室(1.1)的进料口之间设置送料管道，c3悬浮预热器(11)的上方一侧设置c2悬浮预热器(13)，c3悬浮预热器(11)上端的排风口与c2悬浮预热器(13)的进风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器(13)下端的排料口与上升烟道(8)下部的进料口之间设置送料管道，c2悬浮预热器(13)上方一侧设置c1悬浮预热器(12)，c1悬浮预热器(12)下端的排料口与c3悬浮预热器(11)、c2悬浮预热器(13)的热气料混合管道之间设置送料管道，c1悬浮预热器(12)一侧设置文丘里干燥器(14)，c1悬浮预热器(12)的进风口与文丘里干燥器(14)的排风口之间设置热气料混合管道，c2悬浮预热器(13)上端的排风口与文丘里干燥器(14)下端之间设置送风管道，文丘里干燥器(14)下端一侧设置热风炉(16)，热风炉(16)的排风口与文丘里干燥器(14)下端的进风口之间设置送风管道，文丘里干燥器(14)一侧设置回转下料器(15)，回转下料器(15)的排料口与文丘里干燥器(14)的进料口之间设置送料管道。

技术总结

一种锂辉石煅烧转化装置，回转窑的窑尾设置窑尾烟室，回转窑与窑尾烟室构成窑体，所述的窑体上方设置送料排风机构，送料排风机构与窑体之间设置管道，窑尾烟室的上设置上升烟道，上升烟道与回转窑窑头之间设置三次风管，上升烟道上设置上升烟道燃烧器，回转窑窑头设置窑头燃烧器，窑头燃烧器一侧设置一次风机，回转窑前端一侧设置单筒冷却机，单筒冷却机的排料口下方设置辊式破碎机，辊式破碎机的排料口下方设置拉链机，拉链机的末端设置斗提；本实用新型集物料烘干预热为一体，降低了锂辉石煅烧的能耗，提高换热效率、降低设备投资，并提高产量。高产量。高产量。

技术研发人员：李嘉隆 赵迎朝 潘玉峰 陈辉 李利平 马晓强 赵雪 杜静芳 董雷亭 曹鹏飞

受保护的技术使用者：洛阳申特工程技术有限公司

技术研发日：2021.04.29

技术公布日：2021/11/21 一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法

【技术领域】

[0001] 本发明公开了一种利用异辛胺为原料制备磷石膏捕收剂的方法，属于化工、矿物 加工技术领域。

【背景技术】

[0002] 磷石膏是湿法生产磷酸过程中用硫酸处理磷矿时产生的副产物，其主要成分为硫 酸钙，每制取1吨磷酸（以100 %P205计)产生4.8~5.0吨磷石膏。其主要成分硫、钙和石膏资 源具有多种潜在用途，又含有磷、氟、有机物、碱金属元素、硅、铁、铝、镁等对环境和综合利 用有害的杂质及放射性核素等。随着国内外对高浓度磷复肥需求的不断增长，促进了湿法 磷酸工业的发展，磷石膏的排放量呈逐年大幅递增的趋势。2014年全国年产排量已达7600 万吨，然而全国2014年利用的磷石膏仅为2300万吨。截至目前，全国累计堆放磷石膏超过3 亿吨，既给环境带来了巨大压力，同时也已成为制约高浓度磷复肥产业可持续发展的一大 瓶颈。

[0003] 因此，为取得经济效益和环境保护的双赢，有必要加快磷石膏的资源化合理利用 的步伐。磷石膏中的杂质成为影响其资源化合理利用的重要因素，需要通过浮选的技术手 段对磷石膏进行提质除杂。由于磷酸生产过程中渣坝回水低pH值，高金属离子的特性，已有 选矿技术采用烷基伯胺或醚胺等常规捕收剂进行浮选，所获得的选矿指标中尾矿中的二水 硫酸钙品位偏高达到30%~50%，影响了二水硫酸的回收率，同时捕收剂的用量也较大，加 大了浮选成本。

[0004] 本发明通过对原料的筛选，捕收剂合成条件的探索，得到了一种高效浮选磷石膏 的捕收剂，能有效的降低捕收剂用量，降低浮选尾矿品位，提高精矿二水硫酸钙回收率，降 低企业生产成本，具有较好的工业应用价值。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的针对目前常规捕收剂对磷石膏提质除杂的不足，通过捕收剂合成条 件的探索，提供一种高效浮选磷石膏的捕收剂。该捕收剂化学性能稳定，环境影响小，能有 效的降低浮选药剂的用量，降低浮选尾矿品位，提高浮选作业回收率，降低企业生产本，具 有较高的工业应用价值。

[0006] 本发明磷石膏浮选捕收剂制备方法是通过以下技术方案予以实现，其中包含以下 工艺流程：

[0007] (1)采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂。

[0008] (2)将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得 到胺腈。

[0009] (3)在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~ 2h，获得加氢反应物。

[0010] ⑷在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获 得磷石膏浮选捕收剂。

[0011] 步骤2所述的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。

[0012] 步骤3所述的压力为1 · 5~3 · 5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/ min，氢气为胺腈物料量的2~5%。

[0013] 步骤4所述的双氧水质量浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1%~10%。

[0014] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：1)通过对异辛胺与丙烯腈的 亲核加氢反应，可生成拥有两个胺基的捕收剂，在浮选磷石膏的过程中能降低捕收剂的用 量;2)通过添加双氧水反应，使得部分捕收剂中的胺键进行过氧化，生成过氧化基，能提高 捕收剂的捕收能力，同时能减小捕收剂的气泡粘度小，具有较强的耐酸性和抗难免离子能 力。

【具体实施方式】

[0015] -种磷石膏浮选捕收剂制备方法，包含以下特征工艺：

[0016] (1)采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂。

[0017] (2)将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得 到胺腈。

[0018] (3)在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~ 2h，获得加氢反应物。

[0019] ⑷在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获 得磷石膏浮选捕收剂。

[0020] 步骤2所述的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。

[0021] 步骤3所述的压力为1.5~3.5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/ min，氢气为胺腈物料量的2~5%。

[0022] 步骤4所述的双氧水浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1 %~10%。

[0023]下面通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

[0024] 实施案例1.

[0025] (1)将100g异辛胺加温到35°C，搅拌，缓缓加入丙烯腈44.44g，加完丙烯腈后反应 40分钟，停止加热，离心出胺腈。

[0026] (2)将离心出的胺腈置于高压反应釜中，加到2.0MPa的压力，开始搅拌，搅拌速度 为700R/min，升温至140°C后，加入氢气，氢气为胺腈物料量的3%，并保持压力稳定，反应 lh，冷却出料。

[0027] (3)将上述加氢气之后的料浆取50g，升温至60°C，缓慢加入0.25g双氧水，控制温 度为65°C，反应4个小时，即得到磷石膏浮选捕收剂。

[0028] 实施案例2.

[0029] (1)将100g异辛胺加温到45°C，搅拌，缓缓加入丙烯腈41.67g，加完丙烯腈后反应 50分钟，停止加热，离心出胺腈。

[0030] (2)将离心出的胺腈置于高压反应釜中，加到3.OMPa的压力，开始搅拌，搅拌速度 为800R/min，升温至150°C后，加入氢气，并保持压力稳定，反应1.5h，冷却出料。

[0031] (3)将上述加氢气之后的料浆取50g，升温至60°C，缓慢加入0.5g双氧水，控制温度 为70°C，反应5个小时，即得到磷石膏浮选捕收剂。

[0032] 实施案例3.

[0033]取云南天安化工有限公司的磷酸装置生产磷石膏200g，矿物化学成分为：

[0035]添加600g工艺水使得磷石膏矿浆浓度为25 %，将实施案例1的磷石膏浮选捕收剂 制成1%的水溶液作为本次试验的浮选捕收剂，实验步骤为一次粗选和一次精选，在粗选中 浮选捕收剂的用量为180g/t，精选不加药剂。所得精矿化学成分为：

[0037] 精矿回收率为98.33%。

[0038] 实施案例4。

[0039]取云南天安化工有限公司的磷酸装置生产磷石膏200g，矿物化学成分为： LUU41 j 添刀卩丄艺7K使得憐妇賞#泶浓

度艿，将头施菜例1的憐妇賞浮选瓶叹刑 制成1%的水溶液作为本次试验的浮选捕收剂，实验步骤为一次粗选和一次精选，在粗选中 浮选捕收剂的用量为160g/t，精选不加药剂。所得精矿化学成分为： L0043J 精石厂回收率为97.71 %。

[0044] 上述实施案例中的百分数均为质量百分数。

[0045] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

【主权项】

1. 一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:包含以下特征工艺： (1) 采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂； (2) 将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得到胺 臆； (3) 在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~2h，获 得加氢反应物； (4) 在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获得磷 石膏浮选捕收剂。2. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤2所述 的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。3. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤3所述 的压力为1.5~3.5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/min，氢气为胺腈物 料量的2 %~5 %。4. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤4所述 的双氧水浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1 %~10%。

【专利摘要】本发明公开了一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，特别涉及一种利用异辛胺为原料制备磷石膏浮选捕收剂的方法。本发明由异辛胺、丙烯腈、催化剂、氢气、双氧水原料合成。属于化工、矿物加工技术领域。本发明的技术特征为：(1)化学性能稳定，水溶性好；(2)环境影响小，所产生的气泡粘度低，具有较强的耐酸性和抗难免离子能力；(3)可用于磷石膏的正浮选，有很强的选择性和捕收性，能明显缩短浮选时间，并提高精矿品位，降低尾矿品位。

【IPC分类】B03D1/018, B03D101/02

【公开号】CN105537004

【申请号】CN201510930935

【发明人】朱鹏程, 罗鸣坤, 王国栋, 刘文彪

【申请人】云南省化工研究院

【公开日】2016年5月4日

【申请日】2015年12月15日 专利名称：尾矿尾泥处理系统及工艺方法

技术领域：

本发明涉及一种尾矿尾泥的处理技术，具体的说是一种尾矿尾泥 处理系统及工艺方法。

背景技术：

尾矿是矿山开采的原矿石经选矿或其它工艺回收有用组分后废 弃的细粉状固体物料，通常与选矿过程中消耗的水以尾矿浆的形式从 选矿厂流入尾矿库。有些尾矿中含有大量有用矿物成份，甚至是稀有 金属和贵重金属成份，由于种种原因，无法将其全部选净，将其排放 在尾矿库中造成尾矿中有价值资源元素浪费。尾矿库通常采用拦截谷 口或围地筑坝的方式建成，是一个具有高势能的人造泥石流危险源， 存在溃坝危险，尾矿一旦失事，将会给工农业生产及下游人民生命财 产造成巨大的灾害和损失。据我国有关部门的统计数字显示，我国现

有尾矿已占地约3000km2，这对于像我国这样一个人多地少的国家来 说是非常不利的，尾矿如不及时处理，不仅占用大量农田和林业用地， 而且经风吹雨淋会对空气、水体造成严重污染，破坏周围的自然环境， 对人类产生很大的危害。因此积极开展对尾矿的处理研究，不仅可以 避免以上情况，而且可以通过制得产品，产生一定的经济效益。目前， 我国对尾矿的处理技术尚不成熟，还没有完整的成套技术方案和处理 系统，在实际处理过程中，有些企业采用了单方面的治理方案，即使 用尾泥过滤机，而现有的用于处理尾矿的过滤机所采用的方式为滤布 过滤，效率低、能耗高、结构复杂且分离不彻底，滤液浑浊，并且滤布易损坏，增加了使用成本，无法得到推广使用，因此需要提供一种 分离彻底、设备结构简单、能耗低，且适于各种选矿厂、选煤厂及电 厂处理浆状尾料的尾矿尾泥处理系统及工艺方法。 发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种能够将尾 矿或尾泥中的固体与水分离的尾矿尾泥处理系统及工艺方法。

本发明为解决上述技术问题的不足所采用的技术方案是 一种尾 矿尾泥处理系统，由浓縮池、浓縮液输送装置和固液分离装置组成， 浓縮池通过浓縮液输送装置与固液分离装置连接，所述的浓縮池包括 刮泥装置和稳流桶；所述的固液分离装置包括分离池、真空泵和过滤 盘；所述的浓縮液输送装置由尾矿尾泥输送泵和浓缩液输送管道组 成。

本发明，所述浓縮池的底部还设有一集泥盆，集泥盆底部设有出 料口。

本发明，所述的刮泥装置，由设置在浓縮池的中心立柱上的旋转 臂和吊装在旋转臂下端的刮泥板组成。

本发明，所述的稳流桶，为绕中心立柱设置的圆筒。

本发明，所述的过滤盘为两层碳化硅吸附板构成的中空结构，在 两层碳化硅吸附板的表面层，均匀分布有2 10Pm的毛细孔。

本发明，所述的过滤盘设在分离池中，真空泵与过滤盘连接。

本发明，所述的过滤盘的两侧设有刮泥刀。

本发明，所述的固液分离装置的下方设有固体回收料输送带。本发明， 一种尾矿尾泥处理系统的工艺方法为

第一步，将需处理的尾矿矿浆输送至浓縮池，沉淀浓縮，使其浓

度达到所含固体物的总重量比例为55 70%;

第二步，用尾矿尾泥输送泵将浓縮池中的尾泥液，经浓縮液输送

管送入固液分离装置；

第三步，将输送至固液分离装置内的尾泥液，实施过滤、分离； 第四步，将分离出的固体物，经固体回收料输送带输送至收集仓，

待用；

第五步，将分离出的水，经净水回收管输送至集水池，待用。 本发明，先将待处理的尾矿浆先注入浓縮池中的稳流桶，稳流桶 可以防止尾矿浆在浓縮池中向周围扩散，能加速固体物的沉淀，尾矿 浆在浓縮池中自然沉降，浓縮池底部向中心倾斜，斜面中心设有集泥 盆，尾矿浆中的固体物靠自身重力在集泥盆中汇聚，提高尾矿浆的浓 度，便于提高尾矿或尾泥的固液分离效率，为了使尾矿浆中的沉淀的 固体物能够更好的向集泥盆汇集，需要在浓縮池中设置刮泥板，浓縮 后的尾矿浆从集泥盆底部经输送泵注入固液分离装置的分离池中。对 亲水材料制成的过滤盘抽真空，使其内部产生负压，根据微孔的毛细 原理，尾矿浆中的水通过过滤盘表面的毛细孔被吸入过滤盘内部，经 净水回收管回收利用，固体物则停留在过滤盘表面，形成滤饼，脱离 尾矿浆后继续脱水，同时由于毛细作用，毛细孔中的水不会被完全抽 $，可以阻挡空气进入，因此真空泵使用较小的功率，即可达到较高 的真空度，可以有效降低固液分离装置的能耗，将脱水后的滤饼刮下落入固体回收料输送带，如此连续不断作业可快速对尾矿浆进行固液 分离，达到处理尾矿的目的。 本发明的有益效果是

1、 固液分离效果好，滤液清澈，分离后的水可以直接利用，分 离后的固体物可回收做为生产原料。

2、 整套系统的能耗低、用电量仅为单项过滤机的10%-20%。

3、 自动连续运转，维护费用低。

4、 分离装置的过滤片使用寿命长，更换容易，工人劳动强度低。

5、 系统结构紧凑，操作维护方便，占地面积小。

6、 对尾矿尾泥的浓縮、沉淀效果好，尾泥液的浓度重量比可达 到50~70%。

7、 处理后的固体分离物含水率低，松散度良好，可以堆存、运 输、使用方便。

8、 环保、无污染。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中固液分离装置的侧视图。

图中标记1、浓縮池，2、尾矿尾泥输送泵，3、固液分离装置， 4、刮泥板，5、集泥盆，6、出料口， 7、分离池，8、过滤盘，9、真 空泵，10、固体回收料输送带，11、刮泥刀，12浓縮液输送管，13、 稳流桶、14、电机，15、净水回收管，16、旋转臂，17、中心立柱。

具体实施方式

如图所示， 一种尾矿尾泥处理系统，由浓縮池l、浓縮液输送装

置和固液分离装置3组成，浓縮池1通过浓縮液输送装置与固液分离 装置3连接，所述的浓縮池1包括刮泥装置和稳流桶13;所述的固

液分离装置3包括分离池7、真空泵9和过滤盘8;所述的浓縮液输 送装置由尾矿尾泥输送泵2和浓縮液输送管道12组成。

所述浓縮池1的底部还设有一集泥盆5，集泥盆5底部设有出料 □ 6。

所述的刮泥装置，由设置在浓縮池1的中心立柱17上的旋转臂 16和吊装在旋转臂16下端的刮泥板4组成。

所述的稳流桶13，为绕中心立柱17设置的圆筒。

所述的过滤盘8为两层碳化硅吸附板构成的中空结构，在两层碳 化硅吸附板的表面层，均匀分布有2 10um的毛细孔。

所述的过滤盘8设在分离池7中，真空泵9与过滤盘8连接。

所述的过滤盘8的两侧设有刮泥刀11。

所述的固液分离装置3的下方设有固体回收料输送带10。

本发明， 一种尾矿尾泥处理系统的工艺方法为

第一步，将需处理的尾矿矿浆输送至浓縮池，沉淀浓縮，使其浓 度达到所含固体物的总重量比例为55 70%;

第二步，用尾矿尾泥输送泵将浓縮池中的尾泥液，经浓縮液输送 管送入固液分离装置；

第三步，将输送至固液分离装置内的尾泥液，实施过滤、分离；

第四步，将分离出的固体物，经固体回收料输送带输送至收集仓，待用；

第五步，将分离出的水，经净水回收管输送至集水池，待用。 本发明，结合附图具体说明尾矿尾泥处理系统的工艺方法先将 待处理的尾矿浆注入浓縮池1的稳流桶13，浓缩池1中设置的刮泥 装置，以每12~18分钟一圈的速度在浓縮池1中运行，尾矿浆中的固 体物在集泥盆5中汇聚，提高尾矿浆的浓度，尾矿浆的浓度可浓縮至 固体物所占的重量份数比为55~70%，便于提高尾矿或尾泥的固液分 离效率；浓缩后的尾矿浆从集泥盆5底部的出料口6导出，经浓縮液 输送装置送入固液分离装置3的分离池7中。过滤盘8为亲水材料制 成，其下半部浸入尾矿浆，由电机14带动以每分钟4 10转的速度旋 转；对过滤盘8抽真空，使其内部产生负压，尾矿浆中的水通过过滤 盘8表面的毛细孔被吸入过滤盘8内部后经净水回收管15回收利用， 固体物则停留在过滤盘8表面，形成滤饼，过滤盘8脱离尾矿浆后继 续对滤饼脱水，在重新进入尾矿浆前，由设置在分离池7边缘的刮泥 刀11将滤饼刮下，落入固体回收料输送带10，如此连续不断作业可 快速对尾矿浆进行固液分离，达到处理尾矿的目的。

权利要求

1、一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于由浓缩池(1)、浓缩液输送装置和固液分离装置(3)组成，浓缩池(1)通过浓缩液输送装置与固液分离装置(3)连接，所述的浓缩池(1)包括刮泥装置和稳流桶(13)；所述的固液分离装置(3)包括分离池(7)、真空泵(9)和过滤盘(8)；所述的浓缩液输送装置由尾矿尾泥输送泵(2)和浓缩液输送管道(12)组成。

2、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于 所述浓縮池(1)的底部还设有一集泥盆(5)，集泥盆(5)底部设有 出料口 (6)。

3、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于 所述的刮泥装置，由设置在浓縮池(1)的中心立柱(17)上的旋转 臂(16)和吊装在旋转臂(16)下端的刮泥板(4)组成。

4、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于 所述的稳流桶(13)，为绕中心立柱(17)设置的圆筒。

5、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于 所述的过滤盘(8)为两层碳化硅吸附板构成的中空结构，在两层碳 化硅吸附板的表面层，均匀分布有2 10um的毛细孔。

6、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于: 所述的过滤盘(8)设在分离池(7)中，真空泵(9)与过滤盘(8) 连接。

7、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于: 所述的过滤盘(8)的两侧设有刮泥刀(11)。

8、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统，其特征在于:所述的固液分离装置(3)的下方设有固体回收料输送带(10)。

9、 根据权利要求1所述的一种尾矿尾泥处理系统的工艺方法，其特征在于第一步，将需处理的尾矿矿浆输送至浓縮池，沉淀浓缩，使其浓 度达到所含固体物的总重量比例为55 70%;第二步，用尾矿尾泥输送泵将浓縮池中的尾泥液，经浓縮液输送 管送入固液分离装置；第三步，将输送至固液分离装置内的尾泥液，实施过滤、分离；第四步，将分离出的固体物，经固体回收料输送带输送至收集仓， 待用；第五步，将分离出的水，经净水回收管输送至集水池，待用。

全文摘要

一种尾矿尾泥处理系统，由浓缩池、浓缩液输送装置和固液分离装置组成，浓缩池通过浓缩液输送装置与固液分离装置连接，所述的浓缩池包括刮泥装置和稳流桶；所述的固液分离装置包括分离池、真空泵和过滤盘；所述的浓缩液输送装置由尾矿尾泥输送泵和浓缩液输送管道组成。工艺方法为将需处理的尾矿矿浆输送至浓缩池，沉淀浓缩；将浓缩池中的尾泥液送入固液分离装置，实施过滤、分离。有益效果是固液分离效果好，滤液清澈；整套系统的能耗低；自动连续运转，维护费用低；分离装置的过滤片使用寿命长，更换容易；系统结构紧凑，操作维护方便，占地面积小；对尾矿尾泥的浓缩、沉淀效果好；处理后的固体分离物含水率低，使用方便；环保、无污染。

文档编号C02F11/12GK101445316SQ20081023145

公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日

发明者曲万山, 曲清亮, 殷玉莲, 睢修业 申请人:洛阳万山高新技术应用工程有限公司