《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄（2021年版）》供需對接指南之八：尾礦綜合利用技術裝備
（一）CTX快速磁翻轉高場強磁滾筒
1.適用范圍
低品位和超低品位磁鐵礦、鋼渣、含鐵尾礦等綜合利用。
2.技術原理及工藝
CTX型快速磁翻轉高場強磁滾筒采用特殊的磁系設計，磁力線發生強烈排斥、擠壓和聚集，使不同區域磁場強度不同。當外筒體和內筒體轉動時，磁性物料短時間內快速多次交替通過高場強區域和低場強區域，發生快速磁翻轉和磁攪動，夾雜在磁性物料之間的非（弱）磁性物料受到磁攪動，在離心力和重力作用下會向外層移動，而夾雜在非（弱）磁性物料之間的磁性物料由于受到較強磁場力作用，會向內層移動，從而在磁場力、重力和離心力共同作用下實現磁性物料與非（弱）磁性物料的高效分選。
|
|
CTX磁滾筒分選原理示意圖
3.技術指標
（1）拋廢率較傳統工藝技術設備（如CT型傳統磁選機）提高50～500%；
（2）磁性鐵回收率較傳統工藝技術設備（如CT型傳統磁選機）提高約1%；
（3）精礦（精渣）品位較傳統工藝技術設備（如CT型傳統磁選機）提高1～5個百分點。
4.技術功能特性
（1）CTX磁滾筒磁系和外筒體相對轉速高，在分選區內，礦石顆粒得到快速磁翻轉和磁攪動，使吸附在外筒體上的磁團、磁鏈遭到破壞，大大降低了磁性顆粒的磁性夾雜物。
（2）CTX磁滾筒分選皮帶速度高，是傳統磁選機的1.3～2.5倍。由于物料在分選過程中獲得的離心力較大，在磁場力、重力、離心力和強烈的磁攪動共同作用下，實現含泥、含水、細顆粒礦石的高效分選。
5.應用案例
攀鋼集團礦業公司選礦廠使用了北京君致清科技有限公司自主研發的CTX磁滾筒進行干選，較采用傳統磁選機多拋除廢石14.4萬噸/年，每年減少尾礦庫庫容約40萬m 。
6.未來推廣前景
通過CTX磁滾筒對超低品位鐵礦石進行干選，可有效降低尾礦產生量，提高鐵精礦產量，節能減排效果好，應用前景廣闊。
（二）尾礦協同其他工業固廢制備微晶玻璃成套裝備
1.適用范圍
尾礦等工業固廢綜合利用生產微晶玻璃。
2.技術原理及工藝
根據尾礦化學成分，分析確定其適宜制備微晶玻璃的基礎配方體系和主晶相類型。通過加料系統將配好的原料加入全電熔窯爐內，經全電熔窯爐熔制、壓延成形、晶化退火處理等工序，生產出微晶玻璃基材，最后經橫切、拋磨加工、產品檢驗后包裝成產品。
100t/d全電容窯爐和100t/d全電容窯爐的退火晶化裝備
3.技術指標
（1）自動化率達到95%以上；
（2）尾礦或工業固廢摻量達75%以上。
4.技術功能特性
（1）采用頂插電極方式布置電極，熔窯表層形成“料毯”覆蓋，可降低揮發性物料揮發，玻璃液回得率高；同時，電極深埋于玻璃液，熱量散失少，能耗低。
（2）熔制過程中無SOx、NOx等有害氣體的排放，產生的邊角余料及拋磨廢渣可全部回收再利用，拋磨廢水經三級沉淀后回收使用，無外排。
（3）沿熔池深度溫差變化小，揮發少，玻璃成分穩定，玻璃液的均勻性和穩定性好。
5.應用案例
四川一名微晶科技股份有限公司采用該技術裝備建成45t/d全電熔尾礦及固廢資源化利用微晶玻璃產線4條，100t/d生產線1條，產能達到400萬m2/a，年均利用花崗巖尾礦、冶金廢渣、煤矸石等工業固廢總量約8萬噸。
6.未來推廣前景
該工藝技術裝備能夠實現以花崗巖尾礦、赤泥、煤矸石、鋼鐵高爐渣、稀土鋼鐵廢渣、釩鈦鋼鐵廢渣、銅礦尾礦、鋁灰、粉煤灰、原狀灰、錳鐵合金廢渣、鎳鐵合金廢渣、鉻鐵合金廢渣等30余種工業固生產微晶玻璃，產品質量穩定，使用范圍廣，技術裝備推廣應用前景廣闊。
（三）新型立式輥壓制砂工藝設備
1.適用范圍
巖石、鐵尾礦、建筑垃圾制砂前破碎機鐵礦石選礦破碎。
2.技術原理及工藝
該設備按照磨輥層壓制粉原理進行優化改造。需破碎的石料由入料口送入旋轉的壓盤中心，在離心力作用下，物料向壓盤周邊移動，進入壓盤輥道。在壓輥壓力作用下，物料受到擠壓、研磨和剪切作用被破碎。破碎后的物料在離心力作用下向壓盤邊緣運動并落入下殼體腔室內，由連接在壓盤下部的刮料裝置，將成品刮到出料口排出，經篩分后，不合格的顆粒經輸送設備輸送返回入料口，與新喂入的物料一起重新碾壓破碎，如此循環，完成碾壓制砂作業全過程。
設備實物圖
3.技術指標
（1）產品細度＜5mm，無需整形；
（2）單位產能能耗降低40%。
4.技術功能特性
（1）主電機采用變頻器調速來調節不同強度物料的成品砂細度模數。
（2）通過改變磨輥傾角，使粗破區和細破區界限分明，有利于提高設備的破碎能力。
（3）單機產能大，制砂機小時產能達500噸以上。
（4）刮料裝置采用多齒耙形設計，減少排料功耗，延長刮料裝置使用壽命。
（5）具備物聯網控制和智能化管理系統。
5.應用實例
柞水晶智新型建材有限公司采用上海云統創申智能科技有限公司的CLGY—2200立式輥壓制砂機，以尾礦為原料，年生產精品砂380～400噸，利潤達8000萬元。
6.未來推廣前景
CLGY系列智能立式輥壓制砂機生產效率高、產能大、單位能耗低、產品粒形好、微負壓運行，揚塵少，具備物聯網控制和智能化管理系統，尤其是適用于高硬度的礦石，為固廢綜合利用發揮重要的作用，未來推廣前景廣闊。
（四） 菱鎂尾礦制備高性能綠色微/納米阻燃劑工藝技術設備
1.適用范圍
菱鎂尾礦綜合利用。
2.技術原理及工藝
低品位天然菱鎂礦及滑石資源經破碎粉磨分級后進入氣流磨進行超聲粉碎，形成超細粉體，添加功能性改性劑/納米粒子前驅體進行表面功能優化，產出高性能綠色微/納米阻燃劑產品。該技術涉及的關鍵核心技術有粉體表面分子優化結構設計技術、粉體表面納米工程化技術、阻燃性能及力學性能的應用技術等。工藝流程如下圖所示。
|
|
工藝技術流程圖
3.技術指標
產品Mg(OH)2含量≥80%、白度≥96、粒徑D50≤12μm，符合《阻燃化學品 水鎂石》（GB/T 33385—2016）要求。
4.技術功能特性
采用該技術裝備生產的產品可用于生產木塑復合地板、裝配式建筑構建及復合墻體材料等，具備無污染可回收再利用的特點。
5.應用案例
遼寧精華新材料股份有限公司應用自主研發的菱鎂尾礦制備高性能綠色微/納米阻燃劑工藝技術設備已建成低品位天然菱鎂礦石一步法制備高性能微納米級年產500噸氫氧化鎂復合阻燃劑示范線生產線。
6.未來推廣前景
該工藝技術設備實現了低品位菱鎂礦粉（尾礦）的高性能、高附加值化利用，減少“采富棄貧”對環境破壞，實現變廢為寶，促進行業綠色發展。
（五）微細粒尾礦高壓濃縮+高壓隔膜壓榨壓濾資源化利用
工藝技術
1.適用范圍
尾礦高效脫水。
2.技術原理及工藝
該技術根據微細粒尾礦表面帶負電荷和高價陽離子發生電荷中和以及壓縮雙電層作用的規律，開發以煉鐵爐窯灰中Ca2+壓縮尾礦微細粒表面雙電層和摻入少量“加重劑”顆粒助沉的低成本膏體濃縮制備技術。微細粒尾礦在HRC—25濃密機中獲得濃度50%以上膏體，解決了微細粒尾礦在非膏體濃密機中濃縮脫水成本高、膏體制備難等問題。
工藝技術流程圖
3.技術指標
微細粒尾礦底流濃度51.5%；壓濾濾餅水份平均15%；壓濾機效率28.47kg/(m2·h)。
4.技術功能特性
膏體濃縮制備技術成本低，解決了微細粒在非膏體濃密機中濃縮脫水成本高、膏體制備困難等問題。
5.應用案例
南京寶地梅山產城發展有限公司礦業分公司應用自主研發的微細粒尾礦高壓濃縮+高壓隔膜壓榨壓濾資源化利用工藝技術建成年處理微細粒尾礦100萬噸的生產線。2020年寶鋼資源梅山礦業公司采用該工藝技術生產壓濾餅約80萬噸，產品用作水泥鐵質校正劑。
6.未來推廣前景
該工藝技術設備適用于礦山行業微細粒尾礦濃縮脫水資源化綜合利用、河道清淤污泥脫水、市政工程TBM隧道盾構泥漿處理、自來水廠污泥處理等技術領域，不僅能夠減少濕尾礦排放量及堆存，還可緩解水泥、建材行業的原料不足，為礦山企業可持續發展提供有效支撐。
（六） 超重力/柱機浮選聯合全組分利用技術
1.適用范圍
尾礦及冶煉渣選礦提取有價金屬。
2.技術原理及工藝
該工藝技術設備主要包括兩段磨礦兩段超重力離心機重選新技術、超重力離心機重選尾礦浮選柱浮選機聯合浮選新技術和高配浮選尾礦制備墻體環保紅磚新技術。
根據礦石特點，本著“早收快收”和“減少藥劑”的原則，經兩段磨礦、兩段超重力重選、一次浮選柱粗選、兩次精選和浮選機三次掃選，回收金等有價元素。全流程金屬回收率高，浮選尾礦用于制磚。
|
|
工藝技術流程圖
3.技術指標
（1）貧硫難浮金礦原礦金品位6.1g/t條件下，兩段超重力離心重選獲得精礦平均品位1540.7g/t，金回收率達63.4%；
（2）重選尾礦經過一次浮選柱粗選、兩次浮選柱精選和兩次浮選機掃選的柱機聯合工藝可獲得金品位81.6g/t的精礦，金回收率30.2%；
（3）全流程金總回收率93.5%。
4.技術功能特性
該技術裝備可有效取代氰化提金工藝，充分回收粗、中、細粒金礦物，整體工藝技術先進，創新性強。
5.應用案例
東北大學自主研發的超重力/柱機浮選聯合全組分利用技術已在海南山金礦業有限公司和海南金惠環保節能有限公司得到產業化應用，全流程金回收率達93%，高配比尾礦制磚生產線日制磚可達60萬塊，尾礦月均利用量22500噸，廢石月均利用量13500噸。
6.未來推廣前景
該工藝技術設備可有效取代氰化工藝，浮選尾礦可用于制磚，具有顯著的經濟、環境和社會效益，推廣前景廣闊。
（七）釩渣提釩工藝中采用立窯氧化焙燒技術設備
及卸料送料設備
1.適用范圍
含釩廢渣綜合利用及有色冶金、礦業氧化焙燒。
2.技術原理及工藝
立窯焙燒爐由3部分腔體結構組成：兩邊為火倉，采用天然氣或水煤氣作為熱源；中間為料倉，料倉下方有固定爐橋和落料爐橋。料倉與火倉間的上方有透火孔相通，在負壓作用下，經透火孔對物料加熱。透火孔下方利用火倉熱輻射保持溫度。
將石煤釩礦及含釩廢渣組成的物粉磨后，加入水分或粘結劑混合均勻，壓制成球團，經自動翻板卸料機送入焙燒爐上方的料倉，待高溫固化后落料，物料通過固化層、焙燒層、氧化保溫及反應層后落入出料器。
物料中的釩大部分以三價態存于鋁硅酸鹽礦中，提釩過程需經高溫焙燒破壞礦石晶格釋放出釩離子并進一步氧化為五價釩（V5+），再和鈣等其它元素反應生成可溶性釩化合物，通過酸浸溶解、富集后沉淀為釩的銨鹽，經進一步加工成工業用五氧化二釩。
|
|
立窯氧化焙燒工藝流程簡圖
3.技術指標
（1）燒腔輸出的溫度維持在900±5℃；
（2）釩轉化率達到89%以上。
4.技術功能特性
（1）通過精準控制立窯溫度，使釩渣充分氧化，實現氧化型焙燒礦物的低能耗、高效、高浸出率，減少污染物排放，降低立窯占地面積。
（2）對送料設備進行改進，減少爐底檢修安全風險。
5.應用案例
陜西福盛釩業科技有限公司在陜西省商洛市商南縣建成了采用該技術裝備的釩精礦生產線，年處理釩渣15萬噸，生產五氧化二釩約2500噸。
6.未來推廣前景
與國內同類設備相比，該技術設備具有成本低、占地少、生產效率高等優勢，推廣前景廣闊。
（八）鐵礦尾礦懸浮磁化焙燒爐
1.適用范圍
高含鐵工業固廢提鐵。
2.技術原理及工藝
將鐵礦物加熱到適宜溫度后，送入懸浮磁化焙燒爐繼續加熱，使其中的褐鐵礦和菱鐵礦轉變為三氧化二鐵，然后接觸還原劑使弱磁性的三氧化二鐵轉化為強磁性的四氧化三鐵，再利用常規的弱磁選技術將脈石分離。
工藝流程示意圖-1
工藝流程示意圖-2
3.技術指標
（1）金屬回收率88%以上，精礦品位55%以上；
（2）熱耗1.2GJ/t，粉塵排放濃度≤10mg/Nm 、硫化物≤35mg/Nm 、氮氧化物≤50mg/Nm 。
4.技術功能特性
該技術裝備可以避免單獨設置干燥工序，降低土地、資金、人力等成本，縮短技術研發和產業化周期，達到年處理干基鐵礦石165萬噸的規模，在大規模集約化生產、節能環保等方面具有優勢。
5.應用案例
酒鋼粉礦采用了沈陽鑫博工業技術股份有限公司自主開發設計的鐵礦尾礦懸浮磁化焙燒爐，年處理原礦165萬噸，與酒鋼原強磁選工藝相比，精礦鐵品位提高12個百分點，金屬回收率提高26個百分點，與酒鋼塊礦豎爐焙燒相比，臺時產能提高8倍多。
6.未來推廣前景
隨著技術裝備水平的提高，我國難選鐵礦選礦和尾礦選礦將成為補充鐵資源供給的重要途徑，據企業預測，未來采用懸浮磁化焙燒選礦的難選鐵礦和尾礦的產量預計將達到2億噸以上，市場需求量大，推廣前景廣闊。
