粉煤灰试验项目(粉煤灰比对试验) 电厂粉煤灰中铁分离的试验研究
粉煤灰中通常含有1.5%－15.40%的Fe203，如果能将这部分资源加以利用，不仅能够减少粉煤灰带来环境污染，而且可以创造较高的经济价值。并且选铁后的尾灰，能改善粉煤灰的某些品质（如耐火度）。 一、试验原料 为了说明粉煤灰选铁方案的通用性，试验以两个不同地方的粉煤灰为试验对象。试验中所用粉煤灰分别采集于贵州某两地电厂粉煤灰储灰场，其主要化学成分见表1。 表1 粉煤灰主要化学成分析
样品| 二氧化硅(%) | Al2O3(%) | TFe(%) | 烧失量(%) | 其他(%) | 磨碎的粉煤灰51.02 | 20.25 | 14.64 | 3.88 | 10.21 | 磨细粉煤灰43.96 | 29.16 | 9.42 | 10.80 | 6.64 |
二、粉煤灰选铁试验 在实验室曾采用双螺旋溜槽分选粉煤灰中铁。试验主要考察螺旋溜槽分选过程中矿浆浓度对分选效果的影响。溜槽分选试验的流速为0.18L/s。试验过程中随着矿浆浓度的增大，重产物中氧化铝和铁含量逐渐增大，烧失量逐渐减少，而二氧化硅含量变化则无规律。利用溜槽分选粉煤灰中的铁矿物分选效果不是很好，铁精矿产品中铁的最大含量分别为19.50%和16.25%，仅比原灰提高了4.86%和6.83%。因此，利用溜槽分选粉煤灰中铁矿物是不现实的。为此，对磁选方法进行了试验。 （一）磁场强度与磁选效果的关系 磁选试验采用XCGS型－φ50磁选管，先用一段粗选的方法，以找出粉煤灰磁选效果与磁选管磁场强度的关系。试验中选定6个不同的电流强度所对应的磁场强度进行分选，分选结果见表2、表3。 表2 A地灰磁选试验结果与磁场强度的关系磁场强度(卡/米)| 精矿产量(%) | 精矿TFe含量(%) | 精矿回收率(%) | 401.04 | 61.46 | 8.44 | 9312.72 | 55.14 | 47.96 | 14016.81 | 50.66 | 58.18 | 一百八19.71 | 47.59 | 64.07 | 21320.11 | 47.36 | 65.07 | 23522.98 | 42.52 | 66.73 |
由表2、表3可以看到，随着磁场强度的升高，精矿的产率及回收率随之增大，而精矿中铁的含量却随磁场强度的增大而降低。精矿中TFe含量最高分别可达61 ．46%和66.47%，但这时磁场强度很小(40 kA/m），精矿产率仅为l.04％和0.70%，回收率也分别只有8.44%和4.94％。 表3 B地灰磁选试验结果与磁场强度的关系磁场强度(卡/米)| 精矿产量(%) | 精矿TFe含量(%) | 精矿回收率(%) | 400.70 | 66.47 | 4.94 | 934.60 | 53.69 | 26.22 | 1406.53 | 50.21 | 34.81 | 一百八8.19 | 48.12 | 41.84 | 2139.35 | 46.74 | 46.39 | 23510.29 | 45.38 | 49.57 |
（二）磁选流程 综合考虑表2、表3数据，磁选试验流程定为一粗、一精、一扫，见图1。其中粗选及扫选磁场强度为235 kA/m，精选磁场强度为180 kA/m。图1 磁选试验流程 通过一粗、一精、一扫的磁选，精矿中TFe含量分别可达52.77%和50.95%，其回收率分别为69.71％和46.41％。尾矿中仍有5．50%和5.52%的铁没有被选出。而且精矿中还分别含有11.82%和19.22%的氧化铝，29.81％和19.17%的二氧化硅。这主要是由于粉煤灰中的铁矿物并不是以单纯铁矿物形式存在，而是以各种复杂的含铁矿物存在于粉煤灰颗粒中，如磁珠、高铁玻璃体及低铁玻璃体等。 资料表明，粉煤灰中氧化铁以各种矿物相出现的顺序为：尖晶石＞玻璃体＞赤铁矿＞黄长石，Fe2O3主要以尖晶石出现在粉煤灰中。这些矿物有的磁性较强，有的却几乎没有磁性，所以在磁选过程中强磁性矿物被分选了出来，而弱磁性或没有磁性的矿物则很大部分不能分选出来。这样就造成了铁的回收率不高。另外，在锅炉燃烧过程中，煤粉中各种矿物可能形成复杂的固溶体，如玻璃体、微珠等，从而使分选出的铁精矿中含有大量的氧化铝、二氧化硅及其它物质，降低了精矿中TFe的含量。 （三）磁选试验结果及分析 磁选试验结果见表4A和表4B。 表4 A地粉煤灰磁选试验结果产品名称| 收益率(%) | 全铁 | 氧化铝 | 二氧化硅 | 烧失量(%) | 含量(%)回收率(%) | 含量(%) | 回收率(%) | 含量(%) | 回收率(%) | 原矿100.00 | 14.64 | 100.00 | 20.25 | 100.00 | 51.02 | 100.00 | 3.88 | 集中注意19.34 | 52.77 | 69.71 | 11.82 | 11.29 | 29.81 | 11.30 | 1.67 | 尾矿80.66 | 5.50 | 30.29 | 22.27 | 88.71 | 56.11 | 88.70 | 4.41 |
表4 B地粉煤灰磁选试验结果产品名称| 收益率(%) | 全铁 | 氧化铝 | 二氧化硅 | 烧失量(%) | 含量(%)回收率(%) | 含量(%) | 回收率(%) | 含量(%) | 回收率(%) | 原矿100.00 | 9.42 | 100.00 | 29.16 | 100.00 | 43.96 | 100.00 | 10.80 | 集中注意8.58 | 50.95 | 46.41 | 19.22 | 5.66 | 19.17 | 3.74 | 10.37 | 尾矿91.42 | 5.52 | 53.59 | 30.09 | 94.34 | 46.29 | 96.26 | 10.84 |
三、结论 （一）粉煤灰磁选效果与磁场强度呈现较好的相关性。随着磁场强度的升高，精矿的产率及回收率随之增大，而含铁精矿中铁的含量却随磁场强度的增大而降低。 （二）通过一粗、一精、一扫的磁选，精矿中TFe。的含量分别可达52.77%和50.95%，其回收率分别为69.71%和46.41％。 尾矿中仍有部分铁没有被选出，而且铁精矿中还分别含有11．82%和19.22%的氧化铝，29.81％和19.17%的二氧化硅。
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