專利名稱：一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法
技術領域：
本發明涉及一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，特別是三水鋁石與一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦的選礦脫硅方法。
背景技術：
鋁土礦是指工業上能利用的，以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統稱。采用拜爾法工藝生產氧化鋁是一種較為經濟的方法，但拜耳法通常要求鋁土礦的鋁硅比大于8。眾所周知，三水鋁石型鋁土礦的溶出溫度約為170℃，一水軟鋁石型鋁土礦的溶出溫度約為220℃，一水硬鋁石型鋁土礦的溶出溫度約為280℃，因而，三水鋁石型鋁土礦是一種優質的鋁土礦資源。世界上現已探明的鋁土礦資源量約為550～750億噸，除中國等地25-30億噸的一水硬鋁石型鋁土礦外，大部分為三水鋁石型鋁土礦及三水鋁石與一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦。在俄羅斯、澳大利亞等國除含有大量的三水鋁石型鋁土礦外，還有相當一部分三水鋁石與一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型的鋁土礦，如何經濟利用這部分鋁土礦是一個世界難題。
目前，對于三水鋁石型鋁土礦的預處理脫硅主要是采用比較簡單的洗礦技術，利用水力作用使細粒級含硅礦物與粗粒級含鋁礦石分離，細粒級含硅礦物作為尾礦丟棄，而1-2mm以上粗粒級礦石作為氧化鋁生產原料。但有大量的中低品位的含三水鋁石型、一水軟鋁石型的鋁土礦采用洗礦工藝技術難以獲得合格品位的鋁土礦精礦，或者洗礦技術的工藝指標太差(精礦品位仍然較低，氧化鋁回收率較低)。由于這類三水鋁石、一水軟鋁石礦物在礦石中的顆粒小，與高嶺石、石英等硅礦物伴生，嵌布粒度微細，加上三水鋁石、一水軟鋁石的硬度較低，與高嶺石等脈石礦物相近，所以大量的三水鋁石、一水軟鋁石有用礦物與高嶺石難以采用洗礦技術分離，導致洗礦尾礦中含有大量的三水鋁石和一水軟鋁石，造成鋁土礦資源的浪費。
目前，中國針對中低品位的一水硬鋁石型鋁土礦，采用選礦脫硅工藝技術提高礦石鋁硅比，經濟合理利用中低品位礦石是行之有效的途徑。而針對三水鋁石型、一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦的浮選脫硅的難度較大，主要問題是三水鋁石等低硬度礦物，經過磨礦后產生嚴重的泥化現象，即磨礦產物粒度過細，采用浮選法難以將鋁礦物和硅礦物分開。
發明內容
本發明的目的是針對上述技術瓶頸，提供一種三水鋁石與一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦選礦脫硅的方法，能有效解決該類鋁土礦經濟合理利用問題，提高資源利用率，對氧化鋁工業可持續發展提供了有力的資源保障。
本發明的方法是通過以下技術方案實現的。
一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于首先對混合型鋁土礦進行破碎，破碎產品加水制漿使礦石碎解，再通過篩分或分級工藝將產物中細粒級和粗粒級礦物分開，然后將分離出的粗粒級礦物細磨，最后將細磨產物與篩分或分級得到的細粒級產品混合后，進行浮選。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的混合型鋁土礦破碎過程，破碎產物粒度小于20mm。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述加水制漿過程，礦漿濃度為20％-80％。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程為一次粗選，對粗選精礦進行兩次或三次精選，對粗選底流進行一次掃選，掃選泡沫返回粗選，掃選底流作為尾礦排除，最后一次精選泡沫為精礦產品，其它精選底流依次順序返回前一作業。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程，選用的捕收劑為油酸、環烷酸、羥肟酸、烴基硫酸鹽、烴基磺酸鹽的一種或一種以上的混合物，用量為700-1600g/t原礦；調整劑為碳酸鈉，其用量為1000-6000g/t原礦；分散劑為磷酸鈉，其用量為20-500g/t原礦。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程的選礦藥劑，分散劑磷酸鈉為六偏磷酸鈉、正磷酸鈉、焦磷酸鈉的一種或混合物。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的篩分或分級工藝分離出的粗粒級進入磨礦，磨礦產物粒度為小于0.074mm占60％-95％。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的混合型鋁土礦破碎產物制漿過程，采用攪拌、圓筒洗礦機、預先振動濕篩方法進行。
本發明的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于混合型鋁土礦為三水鋁石型鋁土礦、三水鋁石和一水軟鋁石的混合型鋁土礦、含三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石的混合型鋁土礦。
采用本發明的方法，有效解決了中低品位含三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦的選礦脫硅難題，能夠獲得合格品位的鋁土礦選精礦，且能夠獲得良好的工藝技術和經濟指標。
本發明實施后，實現了中低品位含三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石混合型鋁土礦選礦脫硅；在保證精礦A/S比的條件下，具有較高的回收率；工藝流程簡單、穩定，操作性強；擴大了鋁土礦的資源供給，為經濟利用該類鋁土礦資源提供了技術支撐，對氧化鋁工業的可持續發展具有重要的經濟意義和社會意義。
本發明針對含三水鋁石混合型鋁土礦采用選擇性碎解方法優化入選礦漿粒度后，配合高效選礦藥劑，實現有用礦物和脈石礦物分離，獲得較高品位的鋁土礦選精礦，工藝指標先進，經濟效益良好。
圖1為本發明方法的原則工藝流程圖。
具體實施例方式 一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于對混合型鋁土礦進行破碎，加水制漿使含三水鋁石混合型鋁土礦碎解，再通過篩分或分級工藝分離出產物中細粒級和粗粒級礦物，將分離出的粗粒級礦物細磨，然后將磨礦產物與篩分或分級得到的細粒級混合后，進行浮選。
實施例1 1.以斐濟低品位三水鋁石型鋁土礦礦石為樣品，礦石主要物相組成為三水鋁石和高嶺土。原礦化學成分分析見表1，物相分析見表2。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為2 0％～30％，礦漿采用圓筒洗礦機擦洗，擦洗5～10min，粗粒礦石中夾雜的高嶺土在水力和攪拌的作用下與三水鋁石顆粒分離，利用螺旋振動篩分出+1mm的粗粒，粗粒的A/S大于8，可直接作為精礦；-1mm的產品中主要為三水鋁石和高嶺土，采用螺旋分級機分級，+0.1～+0.074mm的顆粒采用球磨機進行選擇性磨礦，溢流的粒度為-0.074mm含量為85～90％，與篩分的-0.1～0.074mm的礦漿混合，進入攪拌槽進行中攪拌調漿。調整劑為碳酸鈉用量為3000g/t，至礦漿pH值為9.0，分散劑六偏磷酸鈉的用量為80g/t，捕收劑為脂肪酸、環烷酸、羥肟酸按照一定比例的混合物，用量為1200g/t。經過一次粗選和兩次精選和一次掃選的閉路浮選工藝，得到的精礦泡沫過濾后與洗礦得到+1mm的粗精礦為最終精礦，浮選尾礦為最終尾礦。結果見表3 表1斐濟鋁土礦化學成分分析/％ 表2 斐濟鋁土礦物相組成分析/％ 表3斐濟鋁土礦浮選結果化學成分分析/％ 實施例2 以沙特某中低品位三水鋁石和一水軟鋁石混合型鋁土礦為樣品，礦石的物相組成主要為三水鋁石、一水軟鋁石、高嶺土和少量石英。原礦的化學性質分析見表4，物相分析見表5。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為30～60％，礦漿在攪拌桶中機械攪拌15～20min，三水鋁石和一水軟鋁石顆粒會與高嶺土發生選擇性碎解，對礦漿采用振動篩分，+0.1mm的粗粒進入對輥進一步磨碎，使礦石進一步解離。磨礦產品采用振動篩分，+0.074mm中主要為石英砂，A/S低于1.5，直接丟棄作尾礦；振動篩分的-0.1mm礦漿與-0.074mm礦漿混合進入攪拌槽進行中攪拌調漿。調整劑為碳酸鈉用量為4000g/t，至礦漿pH值為9.5，分散劑六偏磷酸鈉的用量為120g/t，捕收劑為脂肪酸、烴基硫酸鹽、羥肟酸按照一定比例混合，用量為1200g/t。經過一次粗選和兩次精選和一次掃選的閉路浮選工藝，得到的精礦泡沫過濾為最終精礦，浮選尾礦與篩分丟棄的+0.074mm的石英砂混合為最終尾礦。結果見表6 表4沙特鋁土礦化學成分分析/％ 表5沙特鋁土礦礦物組成分析/％ 表6沙特鋁土礦浮選結果化學成分分析/％ 實施例3 以中國重慶某中低品位一水硬鋁石和一水軟鋁石混合型鋁土礦為樣品。礦石的物相組成主要為一水硬鋁石、一水軟鋁石、高嶺土和伊利石。原礦化學性質分析見表7，物相分析見表8。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為30～60％，礦漿在加入少量鋼球的攪拌桶中機械攪拌5～10min，一水軟鋁石、高嶺土和伊利石質軟與與一水硬鋁石發生擇性碎解，對礦漿采用螺旋分級，分級出+0.2mm的粗粒進入球磨機進一步磨碎，使礦石進一步解離，溢流與-0.2mm的礦漿混合進入二段磨礦，溢流中-0.074mm的含量為85～90％，進入攪拌槽進行中攪拌調漿。調整劑為碳酸鈉用量為3000g/t，至礦漿pH值為9.0，分散劑六偏磷酸鈉的用量為200g/t，捕收劑為脂肪酸、烴基硫酸鹽、羥肟酸按照一定比例混合，用量為1600g/t。經過一次粗選和兩次精選和一次掃選的閉路浮選工藝，得到的精礦泡沫過濾為最終精礦，浮選尾礦為最終尾礦。結果見表9 表7中國重慶鋁土礦化學成分分析/％ 表8中國重慶鋁土礦物相組成分析/％ 表9中國重慶鋁土礦浮選結果化學成分分析/％ 實施例4 以俄羅斯某低品位三水鋁石、一水軟鋁石和一水硬鋁石混合型鋁土礦為樣品，礦石的物相組成主要為一水軟鋁石、高嶺土和少量三水鋁石和一水硬鋁石。原礦化學成分分析見表10，物相組成分析見表11。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為30～60％，攪拌桶中機械攪拌15～20min，采用振動篩分，+0.5mm的產品進入球磨機，磨礦產品與篩分的-0.5mm礦漿混合經過螺旋分級，返砂返回球磨機，溢流中-0.074mm顆粒的含量為80～85％，進入攪拌槽調漿，碳酸鈉用量為4000g/t，礦漿pH值為9.5，分散劑焦磷酸鈉的用量為120g/t，捕收劑為脂肪酸、環烷酸、羥肟酸、烴基磺酸鹽按照一定比例混合，用量為1400g/t。經過一次粗選和兩次精選和一次掃選的閉路浮選作業，得到的精礦泡沫過濾后為最終精礦，浮選尾礦為最終尾礦。結果見表12 表10俄羅斯某鋁土礦化學成分分析/％ 表11俄羅斯某鋁土礦物相組成分析/％ 表12俄羅斯某鋁土礦浮選結果化學成分分析/％ 實施例5 以中國廣西某中低品位一水硬鋁石和三水鋁石混合型鋁土礦為樣品，礦石的物相組成一水硬鋁石、高嶺土和少量三水鋁石，原礦化學成分分析見表13，物相組成分析見表14。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為20～30％，在圓筒洗礦機中擦洗3～5min，采用螺旋分級機預先分級，+0.1mm進入球磨機磨礦，磨礦產物中-0.074mm的含量為85～90％；螺旋分級的-0.1mm產品采用振動篩分，篩分得到的-0.03mm的產物其主要為高嶺土，A/S低于1.5直接作尾礦，+0.03mm篩上產物與球磨機磨礦產物混合進入攪拌槽中調漿，調整劑碳酸鈉的用量為3000g/t，礦漿pH值為9.0，分散劑六偏磷酸鈉的用量為80g/t，捕收劑為脂肪酸、環烷酸、羥肟酸、烴基磺酸鹽按照一定比例混合，用量為1200g/t。經過一次粗選、一次精選和一次掃選的閉路浮選作業，得到的精礦過濾后與原粗精礦為最終精礦，浮選尾礦與振動篩分-0.03mm的產物混合為最終尾礦。浮選結果見表15 表13中國平果某鋁土礦化學成分分析/％ 表14中國平果某鋁土礦物相造成分析/％ 表15中國平果某鋁土礦浮選結果化學成分分析/％ 實施例6 以澳大利亞某低品位三水鋁石和一水軟鋁石混合型鋁土礦為樣品，礦石的物相組成主要為三水鋁石、一水軟鋁石、高嶺土和石英。原礦的化學成分分析見表16，物相組成分析見表17。
礦石采用顎式破碎機進行選擇性碎解至粒度為-20mm，加水調漿，礦漿濃度為30～50％，礦漿在圓筒洗礦機中擦洗5～10min，三水鋁石和一水軟鋁石顆粒會與高嶺土發生選擇性碎解，對礦漿采用振動篩進行振動篩分，篩分粒徑為0.5mm和0.1mm。篩分產物中-0.5mm-+0.1mm主要為石英砂，A/S小于1.4直接作尾礦；+0.5mm的產物進入球磨機進行選擇性磨礦，磨礦產物的細度為-0.074mm的含量為85～90％，與篩分產物的-0.1mm混合進入攪拌槽調漿。調整劑為碳酸鈉用量為4000g/t，至礦漿pH值為9.5，分散劑六偏磷酸鈉的用量為80g/t，捕收劑為脂肪酸、環烷酸、羥肟酸、烴基磺酸鹽按照一定比例的混合物，用量為1400g/t。經過一次粗選和兩次精選和一次掃選作業的閉路浮選工藝，得到的精礦泡沫過濾為最終精礦，浮選尾礦與篩分的-0.5mm-+0.1mm石英砂混合為最終尾礦。
結果見表18 表6-1澳大利亞某鋁土礦化學成分分析/％ 表6-2澳大利亞某鋁土礦主要礦物組成分析/％ 表6-3澳大利亞某鋁土礦浮選結果化學成分分析/％
權利要求
1.一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于首先對混合型鋁土礦進行破碎，破碎產品加水制漿使礦石碎解，再通過篩分或分級工藝將產物中細粒級和粗粒級礦物分開，然后將分離出的粗粒級礦物細磨，最后將細磨產物與篩分或分級得到的細粒級產品混合后，進行浮選。
2.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的混合型鋁土礦破碎最大粒度為小于20mm。
3.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述加水攪拌制漿過程，礦漿濃度為20％-80％。
4.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程為一次粗選，對粗選精礦進行兩次或三次精選，對粗選底流進行一次掃選，掃選泡沫返回粗選，最后一次精選泡沫為精礦產品，其它精選底流依次順序返回前一作業。
5.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程，浮選捕收劑為油酸、環烷酸、羥肟酸、烴基硫酸鹽、烴基磺酸鹽的一種或一種以上的混合物，用量為700-1600g/t原礦；調整劑為碳酸鈉，其用量為1000-6000g/t原礦；分散劑為磷酸鈉，其用量為20-500g/t原礦。
6.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的浮選過程，浮選分散劑磷酸鈉為六偏磷酸鈉、正磷酸鈉、焦磷酸鈉的一種或其混合物。
7.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的通過篩分或分級工藝分離出粗粒級，再進行細磨，細磨后細度為小于0.074mm粒級含量為60％-95％。
8.根據權利要求1所述的一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，其特征在于所述的混合型鋁土礦破碎后進行制漿，采用的是攪拌、圓筒洗礦機制漿、預先振動濕篩方法進行的。
全文摘要
本發明涉及一種混合型鋁土礦的選礦脫硅方法，特別是含三水鋁石混合型鋁土礦的選礦脫硅方法。其特征在于將混合型鋁土礦進行破碎，加水制漿使礦石碎解，再通過篩分或分級工藝分離出產物中細粒級和粗粒級礦物，將分離出的粗粒級礦物細磨，然后將磨礦產物與篩分或分級得到的細粒級礦物混合后，進行浮選。本發明實施后，實現了中低品位含三水鋁石混合型鋁土礦選礦脫硅，在保證精礦A/S比的條件下，具有較高的回收率；工藝流程簡單、穩定，操作性強；擴大了鋁土礦的資源供給，為經濟利用該類鋁土礦資源提供了技術支撐，對氧化鋁工業的可持續發展具有重要的經濟意義和社會意義。
文檔編號B03B7/00GK101176859SQ20071017965
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者李旺興, 陳湘清, 陳占華, 陳志友 申請人:中國鋁業股份有限公司