專利名稱：將高鐵鋁土礦中鋁和鐵相分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦物的分離方法，尤其涉及一種將高鐵鋁土礦中鋁和鐵相分離的
方法，屬于礦物的篩選和分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國高鐵鋁土礦儲(chǔ)量非常豐富，主要分布在河南、廣西、山西等省，高鐵三水鋁石
型鋁土礦遠(yuǎn)景儲(chǔ)量可達(dá)io億噸以上，高鐵一水硬鋁石型鋁土礦儲(chǔ)量也非常豐富，僅山西某
縣就有1億噸以上。由于氧化鐵含量在10%以上，無法直接用燒結(jié)法、拜爾法或聯(lián)合法來生 產(chǎn)氧化鋁。故必須先進(jìn)行鋁鐵分離才能夠利用這些"呆滯"的資源。我國高鐵鋁土礦中的 鐵主要以赤鐵礦和針鐵礦的形式存在，這兩種礦物具有的磁性非常弱，且在高鐵鋁土礦中 鐵礦物與鋁土礦的嵌布關(guān)系非常緊密，結(jié)晶非常細(xì)，無法進(jìn)行常規(guī)的磁選或浮選來進(jìn)行分 離。目前，國內(nèi)外采用多種方法分離鋁土礦中的鐵和鋁取得一定成果，但都沒能在生產(chǎn)中得 到大規(guī)模應(yīng)用。目前，未見有對高鐵鋁土礦磁化焙燒_磁選分離鋁鐵綜合利用的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、能有效分 離高鐵鋁土礦中的鋁和鐵、且能綜合利用其中的氧化鋁和氧化鐵的利用高鐵鋁土礦生產(chǎn)氧 化鋁的方法。 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 —種將高鐵鋁土礦中鋁和鐵相分離的方法，包括以下步驟 (1)破碎高鐵鋁土礦；(2)破碎后的高鐵鋁土礦進(jìn)行磁化焙燒；(3)磨礦；(4)通過 弱磁選將鋁土礦和鐵礦物相分離，分別得到鋁土礦和鐵礦物； 其中，步驟(l)中所述的破碎優(yōu)選為將高鐵鋁土礦破碎至全部粒徑小于5mm。
所述的磁化焙燒優(yōu)選在以下條件下進(jìn)行焙燒時(shí)加焦炭量為礦物總重量的 8% -50% (更優(yōu)選為25% )，焙燒溫度為900°C _1150°C (更優(yōu)選為1030°C )，焙燒時(shí)間為 1. 5-6小時(shí)(更優(yōu)選為4. 5小時(shí))。說明所謂磁化焙燒主要是指沒有磁性或弱磁性的鐵 礦物經(jīng)過還原成為強(qiáng)磁性的磁鐵礦或金屬鐵，本發(fā)明中加碳主要目的就是用來還原鐵礦物 的。 所述的磨礦是將磁化焙燒后的高鐵鋁土礦磨至細(xì)度為小于200目的礦石含量占 總重量的60% _100%，更優(yōu)選的，小于200目的礦石含量占總重量的90% ;
所述的弱磁選是在磁場強(qiáng)度為110千安/米 160千安/米的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁 選；更優(yōu)選的，所述的弱磁選是在磁場強(qiáng)度為127. 4千安/米的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁選.
所述的高鐵鋁土礦中的氧化鋁加氧化鐵的總含量最好達(dá)到60%以上；其中的氧 化鋁可以是一水硬鋁石、三水鋁石、 一水軟鋁石及其混合礦石。 上述方法中，為了達(dá)到更好的效果，還可以將所分離的得到的鋁土礦再經(jīng)強(qiáng)磁選 除鐵，最終得到全格的鋁土礦；其中，所述的強(qiáng)磁選的磁場強(qiáng)度優(yōu)選為550千安/米-1100千安/米，更優(yōu)選為717千安/米；將弱磁選所得的鋁土礦再進(jìn)行一段強(qiáng)磁選，可以大大降 低鋁土礦中的鐵含量。 上述方法中，也可以將所分離得到的鐵礦物經(jīng)磁場篩選機(jī)優(yōu)選在磁間距為 80mm-160mm條件下(更優(yōu)選為140mm)再經(jīng)1_3次磁選，得到合格的鐵精礦；采用磁場篩選 機(jī)進(jìn)行精選可大大提高精礦品位，由于焙燒溫度較高已經(jīng)使高鐵鋁土礦中大部分的氧化鐵 轉(zhuǎn)化金屬鐵，故最終精礦全鐵品位可達(dá)80%以上。 我國高鐵鋁土礦中鐵礦物與鋁土礦的嵌布關(guān)系非常緊密，結(jié)晶非常細(xì)，鐵礦物的 磁性非常弱，磁化焙燒不但能使弱磁性鐵礦物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性的鐵礦物或\和金屬鐵，還能 使鐵礦物的結(jié)晶增大，有利于磁選分離。本發(fā)明方法在高鐵鋁土礦溶出前，采用技術(shù)可行， 經(jīng)濟(jì)合理的磁化焙燒_磁選工藝，使含高鐵的鋁土礦通過磁化焙燒_磁選工藝選出其中的 鐵，磁選后的鋁土礦通過強(qiáng)磁選除鐵后得到合格的鋁土故精礦，使高鐵鋁土礦得到很好的 利用，并且可以綜合利用其中的鋁土礦和鐵礦物，具有工藝簡捷、成本低、產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量 好、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。


圖1本發(fā)明方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式 進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例l 中國某省高鐵鋁土礦:八1203含量49. 76X，Si02含量4. 9%，A/S = 10. 16，F(xiàn)e203 * 量28. 23% ; 將該高鐵鋁土礦破碎至礦石的全部粒徑小于5mm后進(jìn)行磁化焙燒，磁化焙燒的條 件為加焦炭的重量為占總重量的25%，焙燒溫度為103(TC，焙燒時(shí)間4. 5小時(shí)；磁化焙燒 后的高鐵鋁土礦經(jīng)磨礦至礦石粒徑小于200目的重量占其總重量的90% ;—段磁選的磁場 強(qiáng)度為127.4千安/米，分離出鋁土礦和鐵礦物；所分離得到的鋁土礦在磁場強(qiáng)度為717千 安/米的強(qiáng)磁選條件下進(jìn)行強(qiáng)磁選，徹底將鐵礦物選掉，得到合格的鋁土礦；將所分離的鐵 精礦經(jīng)磁場篩選機(jī)在磁間距為140mm條件下精選，得到合格的鐵精礦。
得到A1203含量為60. 28 % ， Fe203含量為6.89%的鋁土礦，氧化鋁回收率為 77. 85 % ，產(chǎn)率為65. 24% ;得到A1203含量4. 31 % ，全Fe含量85. 26 %的鐵礦物，氧化鐵回 收率42. 56%，產(chǎn)率11.87% ;得到八1203含量為23. 78%， Fe203含量為40. 28%的高鐵高鋁 礦物，產(chǎn)率為22. 89%。
實(shí)施例2 中國某省高鐵鋁土礦:八1203含量51.06%， Si02含量4. 15%， A/S = 12.30， Fe203
含量29. 01% ; 將該高鐵鋁土礦破碎至礦石的全部粒徑小于5mm后進(jìn)行磁化焙燒，磁化焙燒的條件加焦炭量為25^，焙燒溫度103(TC，焙燒時(shí)間4. 5小時(shí)；磁化焙燒后的高鐵鋁土礦經(jīng)磨礦 至礦石粒徑小于200目的重量占其總重量的90% ;—段磁選的磁場強(qiáng)度為160千安/米， 分離出鋁土礦和鐵礦物；所分離得到的鋁土礦在磁場強(qiáng)度為1095千安/米的強(qiáng)磁選條件下 進(jìn)行強(qiáng)磁選，再次將殘余的鐵礦物選掉，得到合格的鋁土礦；將所分離的鐵精礦經(jīng)磁場篩選 機(jī)在磁間距為160mm條件下精選，得到合格的鐵精礦。 得到A1203含量為61. 76 % ， Fe203含量為6. 96 %的鋁土礦，氧化鋁回收率76. 95 % ， 產(chǎn)率64. 82% ;得到A1203含量5. 23% ，全Fe含量85. 85%的鐵礦物，氧化鐵回收率43. 20% ， 產(chǎn)率11. 96% ;得到A1203含量24. 53% ， Fe203含量41.65%的高鐵高鋁礦物，產(chǎn)率23. 22% 。
對比實(shí)施例1 中國某省高鐵鋁土礦A1A含量49. 76%，5102含量4. 9%，A/S = 10.16，F(xiàn)e203 * 量28. 23% ; 將該高鐵鋁土礦破碎至礦石的全部粒徑小于5mm后進(jìn)行磁化焙燒，磁化焙燒的條 件為加焦炭量為25%，焙燒溫度78(TC，焙燒時(shí)間4. 5小時(shí)；磁化焙燒后的高鐵鋁土礦經(jīng)磨 礦至礦石粒徑小于200目的重量占其總重量的90% ;—段磁選的磁場強(qiáng)度為127. 4千安/ 米，分離出鋁土礦和鐵礦物；所分離得到的鋁土礦在磁場強(qiáng)度為717千安/米的強(qiáng)磁選條件 下進(jìn)行強(qiáng)磁選，再次將殘余的鐵礦物選掉，得到鋁土礦；將所分離的鐵精礦經(jīng)磁場篩選機(jī)在 磁間距為140mm條件下精選，得到鐵精礦。 得到A1A含量為60. 28 %， Fe203含量為14. 25 %的鋁土礦，氧化鋁回收率 70. 26 % ，產(chǎn)率59. 53 % ，該鋁土礦中鐵含量還是超標(biāo)；得到A1203含量12. 68 % ，全Fe含量 56. 35 %的鐵礦物，氧化鐵回收率42. 89 % ，產(chǎn)率15. 26 % ，該鐵礦物中鐵含量不高，氧化鋁 含量也超標(biāo)；得到A1203含量48. 21 % ， Fe203含量30. 45%的高鐵高鋁礦物，產(chǎn)率25. 21 % 。
對比實(shí)施例2 中國某省高鐵鋁土礦^1203含量51.06%， Si02含量4. 15%， A/S = 12.30， Fe203
含量29. 01% ; 將該高鐵鋁土礦破碎至礦石的全部粒徑小于5mm后進(jìn)行磁化焙燒，磁化焙燒的條 件為加焦炭量為25%，焙燒溫度103(TC，焙燒時(shí)間1小時(shí)。磁化焙燒后經(jīng)磨礦至礦石粒徑 小于200目的重量占其總重量的90% ;—段磁選的磁場強(qiáng)度為127.4千安/米，分離出鋁 土礦和鐵礦物；所分離得到的鋁土礦在磁場強(qiáng)度為717千安/米的強(qiáng)磁選的條件下進(jìn)行強(qiáng) 磁選，得到鋁土礦；最終鐵精礦經(jīng)磁場篩選機(jī)在磁間距為140mm條件下精選，得到鐵精礦。
得到A1203含量57. 86 % ， Fe203含量15. 86 %的鋁土礦，氧化鋁回收率68. 36 % ，產(chǎn) 率58. 24%，該鋁土礦鐵含量還是超標(biāo)；得到八1203含量14. 12X，全Fe含量57. 25%的鐵礦 物，氧化鐵回收率43. 82%，產(chǎn)率12. 13%，該鐵礦物中鐵含量不高，氧化鋁含量也超標(biāo)；得 到八1203含量49. 24%， ？6203含量39. 89%的高鐵高鋁礦物，產(chǎn)率為29. 63%。
權(quán)利要求
一種將高鐵鋁土礦中鋁和鐵相分離的方法，包括以下步驟(1)破碎高鐵鋁土礦；(2)破碎后的高鐵鋁土礦進(jìn)行磁化焙燒；(3)磨礦；(4)通過弱磁選將鋁土礦和鐵礦物相分離，分別得到鋁土礦和鐵礦物。
2. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述的破碎為將高鐵鋁土礦 破碎至全部粒徑小于5mm。
3. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述的磁化焙燒在以下條件下進(jìn)行焙燒時(shí)加焦炭量為礦物總重量的8% -50% ;焙燒溫度為900°C -1150°C ;焙燒時(shí)間為1. 5_6小時(shí)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的磁化焙燒在以下條件下進(jìn)行焙燒時(shí)加焦炭量為礦物總重量的25%，焙燒溫度為103(TC，焙燒時(shí)間為4. 5小時(shí)。
5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的磨礦是將磁化焙燒后的高鐵鋁土礦磨至細(xì)度為小于200目的礦石含量占總重量的60%-100% ;更優(yōu)選的，小于200目的礦 石含量占總重量的90%。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的弱磁選是在磁場強(qiáng)度為110千安/ 米 160千安/米的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁選。
7. 按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的弱磁選是在磁場強(qiáng)度為127. 4千 安/米的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁選。
8. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高鐵鋁土礦中的氧化鋁加氧化鐵的總含量達(dá)到60%以上；其中氧化鋁是一水硬鋁石、三水鋁石、一水軟鋁石或是它們的混合礦石。
9. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所分離的得到的鋁土礦在磁場強(qiáng)度為550千安/米-1100千安/米(優(yōu)選為717千安/米)的條件下經(jīng)強(qiáng)磁選除鐵。
10. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于將所分離得到的鐵礦物經(jīng)磁場篩選機(jī)優(yōu)選在磁間距為80mm-160mm條件下(優(yōu)選為140mm)再經(jīng)1-3次磁選，得到合格的鐵精礦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將高鐵鋁土礦中鋁和鐵相分離的方法，包括以下步驟(1)破碎高鐵鋁土礦；(2)破碎后的高鐵鋁土礦進(jìn)行磁化焙燒；(3)磨礦；(4)通過弱磁選將鋁土礦和鐵礦物相分離，分別得到鋁土礦和鐵礦物。本發(fā)明方法在高鐵鋁土礦溶出前，采用磁化焙燒-磁選工藝，使含高鐵的鋁土礦通過磁化焙燒-磁選工藝選出其中的鐵，磁選后的鋁土礦通過強(qiáng)磁選除鐵后得到合格的鋁土故精礦，使高鐵鋁土礦得到很好的利用，并且可以綜合利用其中的鋁土礦和鐵礦物，具有工藝簡捷、成本低、產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B03C1/02GK101767057SQ20081019080
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者胡四春, 趙恒勤, 馬化龍 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所