一種鋁土礦的脫硫方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種鋁土礦的脫硫方法及裝置,特別涉及一種高硫鋁土礦的化學(xué)脫硫和生物脫硫的方法及裝置。其特征在于其脫硫過程的步驟包括：（1）添加化學(xué)脫硫劑的進行化學(xué)脫硫；（2）接種生物浸出菌種，進行生物浸出脫硫；（3）生物浸出脫硫后礦漿過濾洗滌后.得到鋁精礦。本發(fā)明的方法和裝置操作簡單，能顯著提高氧化鋁的回收率，提高工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，降低高硫鋁土礦脫硫投資成本和運行成本，實現(xiàn)高硫鋁土礦脫硫的工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種鋁土礦的脫硫方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種鋁土礦的脫硫方法及裝置，特別涉及一種高硫鋁土礦的化學(xué)脫硫和生物脫硫的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高硫鋁土礦是鋁工業(yè)重要潛在可利用資源，在中國鋁土礦資源中占比例較大，主要分布于桂西、滇東南、黔中、黔北、豫西以及川東南、鄂北和魯中。據(jù)統(tǒng)計，已探明高硫鋁土礦儲量超過8.0億噸，遠景儲量約20億噸。高硫鋁土礦中的主要硫化礦物以黃鐵礦形式存在，同時含有其同素異形體白鐵礦和磁黃鐵礦，部分聞硫招土礦中含有一定量的硫酸鹽。
[0003]鋁土礦中的硫?qū)ρ趸X生產(chǎn)危害嚴重，造成腐蝕管道與裝備；惡化赤泥沉降性能；降低蒸發(fā)效率；堿耗升高；產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題，因此針對高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁開展了大量的研究工作，主要為浮選脫硫和氧化鋁流程中脫硫。
[0004]專利201110372208.2,201010587696.4，200810190801.3，200810072347.1 采用
浮選法脫除高硫鋁土礦中的硫，主要是利用黃藥類捕收劑使含硫礦物上浮，達到脫硫目的。但是現(xiàn)有的高硫鋁土礦浮選脫硫方法會因礦石中黃鐵礦不可避免的氧化酸化和鋁土礦性質(zhì)特性使浮選效果受到影響。同時浮選脫硫投資大，其所用的機械攪拌式浮選機或非機械攪拌式浮選機(含浮選柱)能耗大，生產(chǎn)成本較高。利用浮選法脫硫，礦石中氧化鋁的回收率一般為90%左右。
[0005]專利03135157.3,200810230200.0采用氧化鋁流程中脫硫和焙燒脫硫方法，氧化
鋁流程中脫硫和焙燒脫硫通常僅能處理含硫量較低的高硫鋁土礦，且處理成本較高，目前尚未見該方法在高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的規(guī)?；I(yè)應(yīng)用。另外，焙燒脫硫會產(chǎn)生一定量的SO2氣體,對環(huán)境造成一定的影響。
[0006]高硫鋁土礦的生物浸出具有投資少，資源利用率高，環(huán)境友好等優(yōu)勢，但現(xiàn)有硫化礦浸出方式和浸出裝置不能滿足高硫鋁土礦生物浸出脫硫的需要，其主要原因是高硫鋁土礦屬于氧化礦石，常規(guī)的硫化礦生物浸出方式處理高硫鋁土礦會存在礦石板結(jié)，浸出效率低等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)存在的問題，提供一種能有效提高脫硫效率和氧化鋁回收率，簡化操作，實現(xiàn)高硫鋁土礦脫硫工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)的鋁土礦的脫硫方法及裝置。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0009]一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于其脫硫過程的步驟包括:(I)添加化學(xué)脫硫劑進行化學(xué)脫硫；(2)接種生物浸出菌種，進行生物浸出脫硫；(3)生物浸出脫硫后礦漿過濾洗滌后.得到鋁精礦。
[0010]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于所述的步驟(I)是將鋁土礦的磨礦細度為-0.075mm占65%_85%，添加化學(xué)脫硫劑，保持充氣壓力為0.03-0.3MPa，進行化學(xué)脫硫，一段化學(xué)脫硫后，底流經(jīng)旋流器分級二次磨礦至礦漿磨礦細度-0.075mm所占比例大于等于90%。
[0011]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于所述的步驟(2)是將經(jīng)二次磨礦后細度合格的礦漿接種生物浸出菌種，調(diào)節(jié)礦漿PH值為2.0-3.0，保持充氣壓力為
0.02-0.2MPa，進行慢速生物浸出脫硫，慢速生物脫硫時間大于等于24小時。
[0012]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于在對生物浸出脫硫后鋁土礦進行過濾、洗滌后，過濾液一部分返回作為浸出菌種液，另一部分和洗滌液混合后經(jīng)提取硫酸根和中和后為中性水，該中性水返回用于磨礦、化學(xué)脫硫和生物浸出后礦石的洗滌。
[0013]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法，其化學(xué)脫硫劑為丁基黃藥或異丁基黃藥或二者混合物和松醇油，工藝條件為:丁基黃藥或異丁基黃藥或二者的混合物，添加量為80-200g/t干礦，松醇油添加量為40-100g/t干礦，礦漿pH值為磨礦后原始礦漿pH值；生物浸出菌種為氧化亞鐵硫桿菌或氧化亞鐵鉤端螺旋菌，工藝條件為:礦漿濃度10%-30%，礦漿 pH 值 2.0-3.0。
[0014]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置由槽主體、溢流槽、溢流出口、入料口、旋流入料器、料漿噴嘴、氣體分布器、進氣管、出料口組成。
[0015]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的槽主體材料表面防酸，為有機玻璃、防酸鋼材，鋼筋混凝土，或普通鋼材外表涂防酸材質(zhì)。
[0016]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的槽主體由上部圓柱體和下部圓錐 體連接,槽主體總高度小于等于10m，其柱體和錐體高度比為5:1-1:2，槽主體內(nèi)部直徑為0.5m或0.5m以上。
[0017]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的溢流槽位于槽主體上部外側(cè)，其底部最高點和最低點連線與水平面呈5° ^25°，溢流槽最低點外側(cè)有泡沫出口。
[0018]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的入料口與旋流入料器連接，可從槽主體上部垂直進料，也可側(cè)向進料，也可從底部進料。
[0019]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置礦漿通過旋流入料器后從與旋流入料器表面相切的料漿噴嘴噴射進入槽內(nèi)，料漿噴嘴內(nèi)徑為3_-50_，噴嘴個數(shù)為2個或2個以上。
[0020]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置從槽主體下部錐體底部進氣的進氣管與氣體分布器相連，氣體分布器呈環(huán)網(wǎng)狀分布高于錐體內(nèi)部lOmm-lOOmm，并隨錐體上升環(huán)網(wǎng)隨之增大，在氣體分布器環(huán)網(wǎng)管道上每間隔20mnT200mm距離開進氣孔，所有的進氣孔上設(shè)有止逆閥。
[0021]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置為多個并聯(lián)或串聯(lián)連接使用或單獨使用。
[0022]本發(fā)明的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，用于高硫鋁土礦脫硫，可同時進行快速化學(xué)脫硫和生物浸出脫硫，快速一段化學(xué)脫硫時添加化學(xué)脫硫劑，磨礦后礦漿和化學(xué)脫硫劑同時通過入料口入料，氣體分布器從底部充氣，進行大氣量快速化學(xué)脫硫，硫礦物從槽主體上部溢出至溢流槽中，并由溢流槽出口排出。快速化學(xué)脫硫后礦漿經(jīng)二次磨礦后,接種生物浸出菌種后通過礦漿泵經(jīng)入料口和旋流入料器進入槽主體，在一定的給料壓力下獲得離心力，形成自旋，底部氣體分布器充氣實現(xiàn)礦、氣、液三相強化傳質(zhì)，防止礦漿沉降壓縮和板結(jié)，進行低氣量慢速生物浸出脫硫，因在較高的磨礦細度下，硫礦物充分解離出來，使生物浸出效率顯著提高。
[0023]本發(fā)明的一種高硫鋁土礦脫硫方法及裝置，操作簡單，且能顯著提高氧化鋁的回收率，提高工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，降低高硫鋁土礦脫硫投資成本和運行成本，實現(xiàn)高硫鋁土礦脫硫的工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)剖視示意圖(上部進料)。
[0025]圖2是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)剖視示意圖(側(cè)向進料)。
[0026]圖3是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)剖視示意圖(底部進料)。
[0027]圖4是本發(fā)明裝置上部垂直進料入料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0028]圖5是本發(fā)明裝置氣體分布器俯視圖。
[0029]圖6是本發(fā)明方法基于本發(fā)明方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0030]一種高硫鋁土礦的脫硫方法及裝置，所述裝置結(jié)構(gòu)包括:槽主體(1)、溢流槽(2)、溢流出口(3)、入料口(4)、旋流入料器(5)、料漿噴嘴(6)、氣體分布器(7)、進氣管(8)、出料口(9)。所述裝置的槽主體(1)材料表面防酸，可以為有機玻璃、防酸鋼材，鋼筋混凝土，或普通鋼材外表涂防酸材質(zhì)；所述裝置的槽主體(1)由上部圓柱體和下部圓錐體連接，槽主體(1)總高度為3m-10m，其柱體和錐體高度比為5:1_1: 2，槽主體(1)內(nèi)部直徑為Im或Im以上；所述裝置的泡沫槽(2)位于槽主體(1)上部外側(cè)，其底部最高點和最低點連線與水平面呈5° ^25°，泡沫槽(2)最低點外側(cè)有泡沫出口(3);所述裝置的入料口(4)與旋流入料器連(5)接，可從槽主體(1)上部垂直進料，也可側(cè)向進料，也可從底部進料；所述裝置礦漿通過旋流入料器(5 )后從與旋流入料器(5 )表面相切的料漿噴嘴(6 )噴射進入槽內(nèi)，料漿噴嘴(6)內(nèi)徑為12mm-50mm，料漿噴嘴(6)個數(shù)為2個或2個以上；所述裝置從槽主體(1)下部錐體底部進氣的進氣管(8)與氣體分布器(7)相連，氣體分布器(7)呈環(huán)網(wǎng)狀分布高于錐體內(nèi)部50mm-100mm，并隨錐體上升環(huán)網(wǎng)隨之增大，在氣體分布器(7)環(huán)網(wǎng)管道上每間隔50mnT200mm距離開進氣孔，所有的進氣孔上設(shè)有止逆閥。所述裝置可多個并聯(lián)或串聯(lián)連接使用或單獨使用。
[0031]用于高硫鋁土礦脫硫，可同時進行快速化學(xué)脫硫和生物浸出脫硫，快速一段化學(xué)脫硫時添加化學(xué)脫硫劑，磨礦后礦漿和化學(xué)脫硫劑同時通過入料口入料，氣體分布器從底部充氣，進行大氣量快速化學(xué)脫硫，硫礦物從槽主體上部溢出至溢流槽中，并由溢流槽出口排出?？焖倩瘜W(xué)脫硫后礦漿經(jīng)二次磨礦后，接種生物浸出菌種后通過礦漿泵經(jīng)入料口和旋流入料器進入槽主體，在一定的給料壓力下獲得離心力，形成自旋，底部氣體分布器充氣實現(xiàn)礦、氣、液三相強化傳質(zhì)，防止礦漿沉降壓縮和板結(jié)，進行低氣量慢速生物浸出脫硫，因在較高的磨礦細度下，硫礦物充分解離出來，使生物浸出效率顯著提高。
[0032]本發(fā)明的一種高硫鋁土礦脫硫方法及裝置，操作簡單，且能顯著提高氧化鋁的回收率，提高工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，降低高硫鋁土礦脫硫投資成本和運行成本，實現(xiàn)高硫鋁土礦脫硫的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0033]實施例1
以河南某地煤下高硫鋁土礦為試驗礦樣，礦石的化學(xué)組分表見表1。
[0034]表1河南某地煤下高硫鋁土礦
【權(quán)利要求】
1.一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于其脫硫過程的步驟包括:(1)添加化學(xué)脫硫劑進行化學(xué)脫硫；(2)接種生物浸出菌種，進行生物浸出脫硫；(3)生物浸出脫硫后礦漿過濾洗滌后.得到鋁精礦。
2.根據(jù)權(quán)限利要求I所述的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于所述的步驟(1)是將鋁土礦的磨礦細度為-0.075mm占65%_85%，添加化學(xué)脫硫劑，保持充氣壓力為0.03-0.3MPa，進行化學(xué)脫硫，一段化學(xué)脫硫后，底流經(jīng)旋流器分級二次磨礦至礦漿磨礦細度-0.075mm所占比例大于等于90%。
3.根據(jù)權(quán)限利要求I所述的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于所述的步驟(2)是將經(jīng)二次磨礦后細度合格的礦漿接種生物浸出菌種，調(diào)節(jié)礦漿pH值為2.0-3.0，保持充氣壓力為0.02-0.2MPa，進行慢速生物浸出脫硫，慢速生物脫硫時間大于等于24小時。
4.根據(jù)權(quán)限利要求I所述的一種鋁土礦的脫硫方法，其特征在于在對生物浸出脫硫后鋁土礦進行過濾、洗滌后，過濾液一部分返回作為浸出菌種液，另一部分和洗滌液混合后經(jīng)提取硫酸根和中和后為中性水，該中性水返回用于磨礦、化學(xué)脫硫和生物浸出后礦石的洗滌。
5.根據(jù)權(quán)限利要求I所述的一種鋁土礦的脫硫方法，其化學(xué)脫硫劑為丁基黃藥或異丁基黃藥或二者混合物和松醇油，工藝條件為:丁基黃藥或異丁基黃藥或二者的混合物，添加量為80-200g/t干礦，松醇油添加量為40-100g/t干礦，礦漿pH值為磨礦后原始礦漿pH值；生物浸出菌種為氧化亞鐵硫桿菌或氧化亞鐵鉤端螺旋菌，工藝條件為:礦漿濃度10%-30%，礦漿 pH 值 2.0-3.0。
6.一種鋁土礦的脫 硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置由槽主體、溢流槽、溢流出口 2.根據(jù)權(quán)限利要求I所述的、入料口、旋流入料器、料漿噴嘴、氣體分布器、進氣管、出料口組成。
7.根據(jù)權(quán)限利要求8所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的槽主體材料表面防酸，為有機玻璃、防酸鋼材，鋼筋混凝土，或普通鋼材外表涂防酸材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)限利要求9所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的槽主體由上部圓柱體和下部圓錐體連接，槽主體總高度小于等于10m，其柱體和錐體高度比為5:1-1:2，槽主體內(nèi)部直徑為0.5m或0.5m以上。
9.根據(jù)權(quán)限利要求6所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的溢流槽位于槽主體上部外側(cè),其底部最高點和最低點連線與水平面呈5° "25°，溢流槽最低點外側(cè)有泡沫出口。
10.根據(jù)權(quán)限利要求6所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置的入料口與旋流入料器連接，可從槽主體上部垂直進料，也可側(cè)向進料，也可從底部進料。
11.根據(jù)權(quán)限利要求6所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置礦漿通過旋流入料器后從與旋流入料器表面相切的料漿噴嘴噴射進入槽內(nèi)，料漿噴嘴內(nèi)徑為3mm-50mm,噴嘴個數(shù)為2個或2個以上。
12.根據(jù)權(quán)限利要求6所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置從槽主體下部錐體底部進氣的進氣管與氣體分布器相連，氣體分布器呈環(huán)網(wǎng)狀分布高于錐體內(nèi)部lOmm-lOOmm，并隨錐體上升環(huán)網(wǎng)隨之增大，在氣體分布器環(huán)網(wǎng)管道上每間隔20mnT200mm距離開進氣孔，所有的進氣孔上設(shè)有止逆閥。
13.根據(jù)權(quán)限利要求6所述的一種鋁土礦的脫硫方法的脫硫裝置，其特征在于所述裝置為多個并聯(lián)或串聯(lián)連接使用或`單獨使用。
【文檔編號】B03B7/00GK103706460SQ201310669211
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】陳湘清, 李花霞, 吳國亮, 張建強, 周杰強, 馬俊偉, 劉晰, 李素敏, 陳占華, 郭鑫, 胡秋云 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司