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钢厂粉煤灰中回收碳和铁的试验研究①

更新时间:2009-03-28

粉煤灰是火电厂和各种燃煤锅炉排放的废弃物,是我国固体废弃污染的主要来源之一。粉煤灰的大量排放、堆积,不仅造成土地资源的浪费,而且还严重污染环境,影响人们的身体健康[1]

粉煤灰中含有大量有价元素,在资源日益枯竭的今天,对粉煤灰的回收利用得到了各国的关注。目前欧美发达国家粉煤灰的利用率已高达70%~80%,而我国的利用率约30%~40%。从粉煤灰中提取各种有用元素,使其资源得到充分利用,有利于缓解我国资源紧缺的现状,提高资源自给率,降低对国外资源的依赖度[2-3]。现有研究成果表明,从粉煤灰中回收的碳精矿和铁精矿的品位和回收率都不高[4-6]。为了获得较高的碳和铁回收率和品位[7-10],本文对粉煤灰进行了浮选和磁选试验研究。

1 试验原料及方法

1.1 试验原料

试验所用原料是钢铁高炉冶炼产生的烟尘经除尘器收集形成的粉煤灰,故原料中不仅含有未燃尽的碳粉,还有一定量的铁元素。原料多元素分析结果见表1。

 

表1 试样多元素分析结果(质量分数)/%

  

C Fe Na K Zn Pb Si Al Mg Ca 23.21 31.47 1.27 1.41 3.64 0.53 2.82 1.83 0.52 2.37

1.2 试验方法

试验采用浮选法和磁选法分别回收碳和铁,原矿磨矿后,先经浮选选出碳精矿,浮选尾矿经磁选得到铁精矿。试验原则流程如图1所示。

  

图1 试验原则流程

主要仪器有XMQ-67型锥形球磨机,强磁选机,RK/ZL型抽滤机,HLXFD型浮选机,碳RIMM湿式弱磁选机,202-2型恒温干燥箱。

2 试验结果及分析

2.1 磨矿细度试验

按照图1所示流程,在磨矿浓度60%,捕收剂煤油用量 300 g/t,抑制剂碳酸钠用量 100 g/t,起泡剂松醇油用量100 g/t,磁场强度300 mT条件下进行了磨矿细度条件试验,结果如图2~3所示。

参考文献:

  

图2 磨矿细度对碳精矿品位和回收率的影响

  

图3 磨矿细度对铁精矿品位和回收率的影响

从图2和图3可知,磨矿细度对碳精矿和铁精矿品位和回收率有重要影响。随着磨矿细度增加,碳精矿品位逐渐增加,达到一定细度后,品位不再增加,且有下降的趋势;碳回收率先是增加,达到峰值后开始下降。随着磨矿细度增加,铁精矿品位逐渐增加,达到一定细度后,品位基本不变;铁精矿回收率先增加后下降。综合考虑,选择磨矿细度为-74 μm粒级占99%。

2.2 浮选试验

2.2.1 捕收剂煤油用量

杨振宁先生说,他在物理学上的很多发现,得益于自己对中国传统哲学的兴趣,受到了庄子哲学的深刻启发。毫无疑问,中国的传统哲学著作,对于搞物理学研究的杨振宁来说,是闲书,或者简直是风马牛不相及的。但是,这些闲书却帮助杨振宁先生打开了思维的天地。像杨振宁先生这样的例子很多,有许多卓有成就的人,没有在自己的专业领域取得成就,却因为漫不经心的阅读而获得了灵感。

磨矿细度-74 μm粒级占99%,抑制剂碳酸钠用量100 g/t,起泡剂松醇油用量 100 g/t时,进行了捕收剂煤油用量试验,结果见图4。由图4可知,随着煤油用量增加,碳精矿品位逐渐降低,回收率逐渐提高。综合考虑,确定煤油用量300 g/t。

  

图4 捕收剂用量对碳精矿指标的影响

采用浮选⁃磁选法回收粉煤灰中的碳和铁,在磨矿细度-74 μm 粒级占 99%、捕收剂煤油用量 300 g/t、抑制剂碳酸钠用量100 g/t、起泡剂松醇油用量100 g/t时,可得到碳品位71.45%、回收率92.50%的碳精矿;浮选尾矿经磁场强度300 mT磁选,可得到品位62.39%、回收率82.42%的铁精矿。

(2)住房公积金“公转商”贴息贷款模式对资金周转效率要求较高,可视为缓解资金紧张的一种过渡性措施。该模式是公积金管理中心在探索收支平衡工作中的一种创新。但与企业“过桥”融资行为类似,该模式的弊端也十分明显。由于公积金中心自身无其他盈利性收入,过渡性的利差补贴资金均源于公积金账户的增值部分,这就对贴息规模有了较大制约,仅适用于较小规模的“公转商”贴息贷款。

  

图5 抑制剂用量对碳精矿指标的影响

2.2.3 起泡剂松醇油用量

我国肿瘤发病率逐年增加,严重影响人民生命安全[1]。放化疗作为恶性肿瘤最主要的治疗方式,可以有效提高病人生存率[2-3],但放化治疗过程中骨髓造血细胞分裂、增殖会受到抑制,导致周围血中成熟细胞数量减少,白细胞、血小板等下降[4-5],对此,临床往往采取口服升白细胞药物进行针对性治疗,解决骨髓抑制[6-7],其服药依从性高低直接影响着骨髓抑制治疗效果。研究显示:服药依从性主要受病人疾病主观感受及客观经历影响[8],本研究利用质性研究方法对肿瘤病人升白细胞药物服用依从性进行分析,以期为提高病人升白细胞药物服用依从性,制订有效护理措施提供依据。

碳酸钠用量100 g/t,其他条件不变,进行了起泡剂松醇油用量试验,结果见图6。由图6可知,随着松醇油用量增加,碳精矿品位逐渐降低,回收率逐渐提高。综合考虑,确定松醇油用量100 g/t。

  

图6 起泡剂用量对碳精矿指标的影响

2.3 磁选试验

对磨矿细度-74 μm粒级占99%、煤油用量300 g/t、松醇油用量100 g/t、碳酸钠用量 100 g/t条件下浮选得到的尾矿进行了磁场强度试验,结果见图7。由图7可知,随着磁场强度增加,铁精矿品位逐渐降低,精矿回收率逐渐提高,当磁场强度达到一定值后,铁精矿品位和回收率基本不再改变。综合考虑,确定磁场强度为300 mT。

  

图7 磁场强度对铁精矿指标的影响

2.4 全流程开路试验

[1]曾丹林,张 崎,刘胜兰,等.粉煤灰中有价元素的回收利用研究[J].安徽农业科学, 2013,41(36):14006-14008.

  

图8 全流程开路试验数质量流程

3 结 论

2.2.2 抑制剂碳酸钠用量

可条播或撒播。条播按行距15~20厘米,开沟播种,深2~3厘米,播后覆土轻度镇压。出苗前后保持土壤湿润。

在条件试验基础上,进行了全流程开路试验,试验数质量试验流程见图8。由图8可知,全流程开路试验得到碳精矿碳品位71.45%、回收率92.50%,铁精矿铁品位62.39%、回收率82.42%。

[2]Yang Q C, Shu Hua M A, Zheng S L, et al.Recovery of alumina from circulating fluidized bed combustion Al⁃rich fly ash using mild hydrochemical process[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014,24(4):1187-1195.

[3]唐 云,陈福林,刘安荣.电厂粉煤灰选铁试验研究[J].矿业研究与开发, 2008,28(6):47-48.

冬枣树经过30 d左右的开花坐果,消耗了大量的营养。与此同时,冬枣幼果期是枣果体积与质量变化最大的时期之一(相当于成熟枣果的22%~36%),这个时期需要消耗大量的营养物质,营养物质不足将直接影响枣果的生长发育,导致果个不够大、落果、裂果等现象的发生[2]。所以,适时追肥显得至关重要。

[4]杨大兵,陈 萱.从高碳粉煤灰中浮选回收炭的试验研究[J].武汉科技大学学报, 2012,35(4):250-253.

煤油用量300 g/t,其他条件不变,进行了抑制剂碳酸钠用量试验,结果见图5。由图5可知,随着碳酸钠用量增加,碳精矿品位逐渐升高,回收率逐渐降低。综合考虑,确定碳酸钠用量100 g/t。

在《玩命俄罗斯》中,雅文女士描写过几起案例,思来令人心惊。其中有位中年医生,常跟已成为法官的周贺玉磨叨离婚的事情。原来他的妻子是个精神病患者。根据法律,如若精神病患者没有其他监护人,其配偶不准离婚,避免给社会造成麻烦。他无法与妻子离婚,只能在担负经济压力的同时无从寻觅精神伴侣。我看到这位先生“讲到伤心处竟然抱头痛哭”,并道“我这辈子活活会在一个疯子身上,太痛苦了。”

[5]谷艳玲,冯其明,欧乐明.起泡剂对硫化矿浮选的影响[J].矿冶工程, 2013,33(4):52-55.

通过图4和图5基本上能够明确,滚筒干燥机出口炭黑温度在前馈串级控制下,温度控制精度得到了大幅度的提升,且在联锁控制方案上也实现安全生产。

[6]翟 雪,曹亦俊,周 强,等.某电厂粉煤灰浮选脱碳试验研究[J].金属矿山, 2011,40(3):162-164.

[7]刘慧南,宋 磊,周少珍,等.陕西某难选钼矿石选矿试验[J].金属矿山, 2016,45(10):92-96.

[8]邱廷省,赵冠飞,朱冬梅,等.四川某难选硫化铅锌银矿石浮选试验[J].金属矿山, 2012,41(12):62-65.

[9]邵安林.东鞍山含碳酸盐赤铁矿石浮选试验[J].中南大学学报(自然科学版), 2013,44(2):456-460.

[10]陈铁军,庄 骏,展礼仁,等.粉煤灰干湿联合磁选提铁试验研究[J].矿冶工程, 2017(2):60-63.

 
杨大兵,王帅,甘杰,邹冲,杨开陆
《矿冶工程》 2018年第02期
《矿冶工程》2018年第02期文献

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