摘 要：鋼鐵生產(chǎn)過程中除塵系統(tǒng)中會產(chǎn)生大量的含鐵塵泥，這些塵泥如處理不當(dāng)既會造成環(huán)境的污染而且產(chǎn)生鐵資源的嚴(yán)重浪費。安鋼集團舞陽礦業(yè)公司根據(jù)自身塵泥的特點，進行選鐵工藝試驗研究，最終確定了先浮后磁、磁重結(jié)合的工藝流程，并建成了21萬噸/年的瓦斯泥處理廠，年收入達(dá)2011.51萬元，實現(xiàn)了瓦斯泥資源的有效利用和回收。

關(guān)鍵詞：選礦 瓦斯泥 效益評估

中圖分類號：TQ54 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0114-02

在鋼鐵生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量塵泥（主要包括轉(zhuǎn)爐、電爐粉塵和高爐瓦斯泥、重力除塵灰）[1]。目前，塵泥由于長期得不到有效處理，在許多鋼廠附近堆積如山，不僅占據(jù)了大量的土地，污染了環(huán)境，浪費了其中有價資源，而且影響高爐的正常操作和使用壽命。由于塵泥中富含鐵、碳、鋅、鉛等有價元素，具有良好的綜合利用價值。如何高效利用鋼鐵廠塵泥中的有價資源，提高其綜合附加值，減少環(huán)境污染，成為鋼鐵企業(yè)面臨的重大課題。[2]

為充分開發(fā)這一再生資源，河南安陽集團舞陽礦業(yè)公司對其自身瓦斯泥進行了小型試驗及擴大試驗研究。為獲得較大的經(jīng)濟效益，采用技術(shù)成熟、工藝簡單的選礦方法對高爐瓦斯泥中的鐵進行回收，并投入現(xiàn)場生產(chǎn)。

1 工藝礦物學(xué)特性

安鋼瓦斯泥中全鐵含量大于30%，鐵礦物以Fe3O4和Fe2O3為主，金屬鐵含量極少，僅有的金屬鐵珠鑲嵌在渣之中，呈獨立的金屬鐵幾乎沒有。高爐瓦斯泥所含鐵礦物與天然鐵礦物的表面性質(zhì)存在較大差異，且細(xì)粒礦物在高溫作用下膠結(jié)在一起，極易包裹脈石礦物，鏡下鑒定及單體解離度測定結(jié)果均表明了這一點。膠結(jié)在一起的脈石與鐵礦物用物理方法難以分離，這樣給選礦帶來了較大的難度，在影響精礦質(zhì)量的同時，造成全鐵回收率偏低。

2 實驗研究

2.1 不同磨礦細(xì)度試驗

鏡下觀察高爐瓦斯泥鐵礦物和脈石礦物單體解離度仍較低，僅為60%左右，對不同磨礦粒度進行對比試驗。試驗用XCGS-73型磁選管，將未經(jīng)磨的原礦及-200目含量分別為76%、81%的磨礦產(chǎn)品分別充分?jǐn)嚢杞o入磁選管，場強為1800Oe。試驗結(jié)果如（表1）。

結(jié)果表明，隨著磨礦細(xì)度的提高，原礦的單體解離度也相應(yīng)提高，磁選鐵精礦品位隨之提高，鐵精礦產(chǎn)率及回收率則隨之下降，尾礦全鐵含量提高?？紤]隨著磨礦細(xì)度提高，磨礦產(chǎn)品中細(xì)粒級別含量也隨之提高，這樣勢必給后續(xù)重選作業(yè)帶來影響。且結(jié)合現(xiàn)場實際，選-0.074 mm占76%時指標(biāo)進行試驗。

2.2 磁選試驗

為得到合適品位和回收率的鐵精礦，對細(xì)度為-0.074 mm占76%的瓦斯泥做場強試驗，試驗采用濕式半逆流筒式磁選機，磁場強度分別為1400Oe、1600Oe、1800Oe、2000Oe。實驗結(jié)果如（圖1）所示。

從9（圖1）結(jié)果來看，隨著磁選場強的增加，鐵精礦的品位下降，回收率升高。當(dāng)磁場強度增大時，精礦中的連生體含量增加，所以精礦中回收率升高，鐵精礦品位下降。綜合品位和回收率兩方面考慮，選用1600Oe為磁選機磁場強度。

2.3 重選試驗

鐵物相分析得到，鐵礦物中有部分氧化鐵，且鐵礦物與其他礦物存在一定的比重差，為了充分回收赤鐵礦中的鐵，進行了重選試驗。試驗流程見（圖2）。實驗結(jié)果見表2。

從（表2）中可以看出，經(jīng)過兩次螺旋溜槽以后，鐵精礦品位可以達(dá)到64.26%，螺旋中礦經(jīng)過搖床后，搖床精礦品位為60.89%。達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

3 效益評估

選礦生產(chǎn)成本主要有原料費用、選鐵成本、選碳成本和動力費用，約150.05元/噸。

銷售收入計算如下。

鐵精品位55%，產(chǎn)率22.58%。與鐵古坑工區(qū)品位67%的鐵精礦按1：5混合后，品位達(dá)到65%，銷售價格為1100元/噸精礦。品位67%的鐵精礦銷售價格為1140元/噸精礦。品位55%的鐵精礦折合后的銷售價格900元/噸精礦。

則銷售收入為246.36元/噸，年利潤為2022.51萬元。

投資回收期計算如下。

舞陽礦業(yè)公司瓦斯泥處理廠，基建投資共280萬元，安裝費用共1227.2萬元，設(shè)備材料費用共920.4萬元，設(shè)備投資費用共3976萬元，總投資費用共計6403.9萬元。

投資回收期=[累計凈現(xiàn)金流量出現(xiàn)正值的年份]-1+

=4-1+（336.37/1686.14）=3.20年

4 結(jié)論

（1）安鋼瓦斯泥中有價元素含量較高，通過選礦的方法可以回收得到鐵精礦和碳精礦，即解決了環(huán)境污染問題，又實現(xiàn)了資源的綜合回收利用。（2）舞陽礦業(yè)公司成功建成了年處理21萬噸瓦斯泥處理廠，鐵精礦品位55%左右，碳精礦品位50%左右。年凈利潤2022.51萬元，投資回收期為3.2年。（3）安鋼瓦斯泥中富含鉛鋅等有價元素，可進一步展開回收選礦尾礦中鉛鋅的研究，若合理開發(fā)利用，可實現(xiàn)無尾礦排放，也有客觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 石磊，陳榮歡，王如意.鋼鐵工業(yè)含鐵塵泥的資源化利用現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 中國資源綜合利用，2008，26（2）：12-15.

[2] 羅文群，劉憲，楊云泉，等.利用高爐瓦斯泥中的鋅制備活性氧化鋅的研究[J]. 環(huán)境工程學(xué)報，2012，6（1）：317-320.