[发明专利]从石棉类矿物尾矿中回收石棉及矿物纤维的湿法工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种选矿工艺，尤其涉及一种纤维矿物及石棉尾矿的分离及选别利用，具体的说是一种从石棉类矿物尾矿中回收石棉及矿物纤维的湿法工艺。

(二)背景技术

目前以石棉为代表的纤维类矿物，国内外传统的选矿方法均为干式风选工艺，即将采出的矿石经干燥处理，再经破碎，碾磨进行揭棉作业，然后以空气为介质，石棉及其粉尘和脉石、砂粒在气固两相流的状态下实现吸选和筛分作业，从而达到石棉及其纤维矿物的选别和净化之工艺目的。该方法的工艺简单，但存在如下难以改善的缺点：

1在气固两相流中，无论是纤维的筛分净化作业或是吸选除砂的选别作业，工艺效率底，设备选别能力差。往往是生产线设备工艺简单，却流程很长。对于堆放时间较长的矿石，尤其是尾矿，即使经过十几道筛分，5-6道吸选，纤维的砂尘含量仍然很难达到石棉产品国家标准的要求。

2对于石棉尾矿的回收利用以及经过较长时间堆放的矿石。由于纤维与粉尘颗粒和砂子，长期混杂在一起，经过风吹日晒和大气降水以及冻融交替的季节性变化，一方面会形成纤维和粉尘砂粒的包裹体，另一方面又会使三者紧密的粘结在一起，而不像新采出的矿石中的纤维那样干净，在此情况下，传统的干式风选工艺对石棉尾矿的回收就显得力不从心，工艺效果极差。

3为了满足纤维在气固两相流中的选别和净化，干式风选的工艺前提是入选矿石或料物必须是干燥的，因此无论是在北方或是南方，采出的矿石或入选的物料必须要先经过晾晒或机械式干燥，而对石棉选矿而言，每选一吨石棉，要耗用20-40吨矿石，如此大的选矿比，仅干燥能耗和成本就相当不菲。

4在干式风选工艺中，由于空气的密度小，为了提高吸选的作业强度，风机风量一方面都配置较大；同时，必须反复风选以弥补这种工艺本身选矿效率低的弊端。因此，工艺过程的粉尘产生量大、污染点多，污染严重。

正是由于上述原因，以石棉选矿为代表的纤维类矿物干式风选工艺多年来一直是环保和职业病防范的重点领域。但也许是行业面窄量小，在此领域的新工艺研发并不是很多。

国外有美国专利US4,226,672“石棉纤维的分离工艺及由此而得的产品”和US3,965,284“纤蛇纹石石棉的化学活化分散机理”提出的湿法选矿工艺和湿法界面化学处理方法。其技术核心是“用选矿药剂(表面活性剂，絮凝剂，高分子聚合物等)对石棉矿石进行浮选”，其工艺属界面化学选矿方法。我们知道，石棉的绝大多数用途是作为补强材料，与其他胶凝材料(如水泥、橡胶等)组成复合材料，而一种会在石棉纤维表面覆盖了表面活性剂与絮凝剂等药剂的选矿产品，对石棉在制品领域的应用是有影响的。同时，使用了选矿药剂的选矿尾水对环境会造成一定的危害，选矿成本高。澳大利亚专利W083/0490“石棉湿法分选”提出了一种石棉湿法选矿工艺。该方法先将矿石通过破碎、分级和粗选，分出粗精矿，然后采用球磨机或棒磨机再解离，用旋流器及弧形筛(孔径不小于1mm)分选，然后用挤压脱水。该方法的缺点有三：

1、无论是用球磨还是棒磨，都会对石棉纤维的长度产生破坏，而石棉是按其纤维长度分级的，纤维越长价格越高。

2、该专利对石棉纤维与砂粒分选的方法是在矿浆流中使用螺旋分级机或水力旋流器，但由于石棉纤维与砂粒密度差很小，石棉2.5-2.54g/cm3，砂粒2.6g/cm3左右，尤其是尾矿中，石棉与砂、粒形成包裹体，用这种办法就更难实现二者的分离了。

3、没有专门针对像石棉这样的柔纤维矿浆在净化粉尘筛分作业中很容易”糊网”的有效方法。而且商用检验石棉与粉尘的湿法检验筛的筛目为200目(0.075mm)，那么该专利使用孔径不小于1mm(约20目)的弧型筛进行分选，结果是会使大量的中、短纤维(纤维长度≤1mm)丢失。这对于短纤维矿山，尤其是尾矿回收利用，是不能接受的。

中国专利87112703.4“石棉湿法浮选改性工艺”也是一种湿法浮选方法，该方法采用阴离子表面活性剂(琥珀酸＝辛脂磺酸钠或脂肪醇聚乙烯醚活性剂来实现化学开松石棉，并采用有机硅或硫酸铝消泡，因此该工艺与美国专利US4,226,672类似。