浅谈工业废料选择性分离及回收利用方法

冶金渣的回收利用典型工艺为“粉碎—磁选—碾磨—磁选—筛分—磁选重力选矿（或浮选）”。整体上看，这些技术在节能、磁性物质回收、尾渣综合利用方面取得了一定的成果，但是仍然存在显著不足。如钢渣粉碎、研磨难度大，对设备磨损严重、能耗高等。现有技术固体废渣中有用成分回收仅靠“磁选”、“重力选矿（或浮选）”等有限手段，而不少金属及其氧化物没有磁性，且细微结晶颗粒相互粘接，难以彻底解离，故此非磁性金属及其氧化物回收效果很不理想。

大部分工业固体废渣均含有硫酸盐，而其中部分硅酸盐在微观上呈现无定型状态，成为固体废渣中结晶颗粒或金属颗粒相互粘结的主要桥梁。其次，只有铁、铬等金属及其部分氧化物或多或少具备一定的磁性，而其它成分大多没有磁性，单纯磁性回收难以达到所要求的效果。还有，这些固体废渣除金属或合金颗粒外，其他大部分结晶颗粒均非常细微，一般粒径多在几个微米至几十个微米之间。另外，由于游离氧化钙、氧化镁等具有吸水膨胀特性，水泥中这些成分超标在风吹日晒下会造成建筑构件出现断裂或裂缝，威胁公私财物及使用者人身安全。因此，国家对水泥中游离氧化钙、氧化镁等含量有严格要求，一般不得高于1.5%，而钢渣等固体废渣多高于2%。

因此，针对现有技术的弊端，开发出一种工业固体废渣选择性分离及回收利用方法,适用于钢铁、冶金及化工行业所产生的固体废渣的回收利用。建立在工业固体废渣微观结构系统研究基础之上,采用高选择性化学药剂,经浸泡、碾磨、磁选、多级沉降等工艺步骤,溶解或软化结晶颗粒之间的粘接物质,以化学法实现不同成分结晶颗粒空间解离；同时,高选择性化学药剂选择性改变某些结晶颗粒表面特性,强化不同组分沉降性能差异,便于多级沉降完成分离,从而提高了分离效率,可大幅度降低能耗,简化处理工艺。不仅适用于钢渣、不锈钢渣、冶金废渣等回收利用,也可用于化工固体废渣回收有用成分或某些微量元素富集。

该方法包括如下步骤：1)配制混合化学药剂,该混合化学药剂是由以下三类物质混合而成：酸类物质：10~70％界面活性剂：5~10％助剂：20~80％；2)将混合化学药剂、固体废渣和水混合成浆液,放入浸泡池中浸泡,使混合后浆液的固含量为20~50wt％；混合化学药剂在浆液中的质量含量为1~10wt％；3)浸泡后浆液送入碾磨机粉碎研磨后,进入磁选器；4)磁选器分离出磁性物质后,浆液流入锥形槽；5)含小颗粒的浆液通过锥形槽顶部溢流进入多级沉降槽,含大颗粒的浆液在锥形槽底部富集并返回碾磨机继续研磨；6)溢流浆液在多级沉降槽不同段沉降完成分离,沉降后清液作为循环液返回浸泡池循环使用；7)沉降物通过多级沉降槽底部出口分别排出后,分别过滤、烘干,得到多种不同产物。