本發(fā)明涉及一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，屬于礦物加工工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是世界上最大的鋁生產(chǎn)國和消費(fèi)國。鋁土礦是鋁工業(yè)的主要原料。我國鋁土礦資源量居世界第9位，儲(chǔ)量中等且品質(zhì)不高，鋁土礦具有含硅脈石礦物組成復(fù)雜、礦物嵌布關(guān)系密切、鋁硅比(A/S)低、以一水硬鋁石型為主的特征，無法滿足拜耳法生產(chǎn)氧化鋁對(duì)原料的要求(A/S＞8)，因此，選礦脫硅以獲得高鋁硅比精礦是我國鋁土礦分選的主要目的。
近年來，隨著礦物加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)高硅鋁土礦的選礦脫硅工藝成效顯著，其中正浮選脫硅法是主要采用的方法，具有對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大和易于提高鋁硅比等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于鋁土礦精礦產(chǎn)率大，采用正浮選工藝存在磨礦粒度細(xì)、流程長、藥劑耗量大、選別成本高且尾礦不易沉降和過濾等諸多問題。而與浮選工藝相比，重選工藝(如螺旋溜槽、水力旋流器等)不使用藥劑、流程簡單且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，但其在鋁土礦脫硅中的研究和應(yīng)用不廣泛。
我國有大量高鋁高硅型鋁土礦資源，具有以一水硬鋁石型為主且含鋁高、含硅高、鋁硅比低的特征，若采用單一的洗礦重選脫硅工藝，則面臨中、細(xì)粒級(jí)鋁土礦損失大及回收率低的問題，若采用單一的浮選脫硅工藝，則要求礦石細(xì)磨且全粒級(jí)浮選，存在浮選藥耗高、磨礦能耗高及大量尾礦難沉降等問題，因此，針對(duì)高鋁高硅型鋁土礦的特性，如何充分結(jié)合重選和浮選工藝各自的優(yōu)勢，開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且高效的選礦脫硅提質(zhì)方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國大量類似資源的選礦開發(fā)利用具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，該方法對(duì)高鋁高硅鋁土礦的鋁硅分離具有工藝簡單靈活、藥劑耗量低，回收率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，該方法包括：
(一)粗磨后重選脫硅；將鋁土礦原礦破碎篩分后粗磨至一定細(xì)度，調(diào)至一定礦漿濃度后，用螺旋溜槽進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽精礦為粗粒鋁土礦精礦；
(二)中礦再磨后重選脫硅；將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選中礦和精選中、尾礦合并再磨至一定細(xì)度，調(diào)漿后再給入水力旋流器進(jìn)行兩次脫泥，對(duì)水力旋流器的沉砂采用螺旋溜槽進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽精礦為中粒鋁土礦精礦；
(三)細(xì)粒尾礦的浮選脫硅；將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選尾礦、步驟(二)中水力旋流器的溢流和螺旋溜槽的中、尾礦合并，調(diào)漿后進(jìn)行浮選脫硅，以碳酸鈉為礦漿分散劑，水玻璃、六偏磷酸鈉為脈石礦物抑制劑，硝酸鉛為鋁土礦活化劑，MOH為捕收劑，松醇油為起泡劑，調(diào)漿后進(jìn)行浮選粗選、掃選和多次精選閉路流程，掃選后的底流為浮選尾礦，各次精選產(chǎn)出的中礦順序返回上一流程，多次精選后最終的泡沫產(chǎn)品為細(xì)粒鋁土礦精礦。
該方法進(jìn)一步包括：
(1)將細(xì)碎至-2mm的鋁土礦磨礦至-200目占70％～75％，加水調(diào)至礦漿濃度為15-20％，采用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選；螺旋溜槽的精礦為粗粒鋁土礦精礦；
(2)將步驟(1)中螺旋溜槽的粗選中礦和精選的中、尾礦合并再磨至-200目占80％～85％；
(3)將步驟(2)中的物料調(diào)至礦漿濃度為15％～20％，采用水力旋流器分別進(jìn)行兩次脫泥，得到的沉砂再用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為中粒鋁土礦精礦；
(4)將步驟(1)中螺旋溜槽的粗選尾礦、步驟(3)中水力旋流器的溢流和螺旋溜槽的中、尾礦合并；
(5)對(duì)步驟(4)得到的礦漿調(diào)至濃度為25％～30％，采用一次粗選、一次掃選、四次精選的浮選閉路流程，浮選精礦為細(xì)粒鋁土礦精礦。
浮選粗選以碳酸鈉5000～7000g/t為礦漿分散劑，水玻璃400～600g/t和六偏磷酸鈉400～600g/t為脈石礦物抑制劑，硝酸鉛200～300g/t為鋁土礦活化劑，MOH900～1100g/t為捕收劑，松醇油10～20g/t為起泡劑；掃選作業(yè)加入硝酸鉛100～150g/t，MOH 100～200g/t；掃選底流為最終尾礦，掃選的泡沫返回粗選，粗選的泡沫進(jìn)行四次精選，精選Ⅰ至精選Ⅳ的中礦順序返回上一作業(yè)，形成閉路，精選Ⅳ的泡沫產(chǎn)品為細(xì)粒鋁土礦精礦。
本發(fā)明出現(xiàn)的g/t指的是每噸鋁土礦浮選時(shí)加入試劑的量為克。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明中，根據(jù)高鋁高硅鋁土礦中一水硬鋁石礦物與硅酸鹽礦物、石英等脈石礦物之間存在的密度差異，在粗磨條件下，充分利用重選設(shè)備螺旋溜槽對(duì)粗粒物料的脫硅優(yōu)勢，及時(shí)將已經(jīng)單體解離的粗粒鋁土礦富集回收，首先得到粗粒鋁土礦精礦，充分體現(xiàn)了“能拿早拿”優(yōu)點(diǎn)，這是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的一個(gè)重要支撐點(diǎn)。
(2)對(duì)第一步脫硅后剩余的中礦，適度再磨后，利用重選設(shè)備水力旋流器對(duì)細(xì)粒的分級(jí)優(yōu)勢脫除大量細(xì)泥，再利用螺旋溜槽及時(shí)對(duì)中粒物料加以脫硅提質(zhì)，進(jìn)一步富集得到中粒鋁土礦精礦，大大減少了后續(xù)浮選工藝的入選礦量，極具降低經(jīng)濟(jì)成本的優(yōu)勢，同時(shí)避免后續(xù)浮選脫硅時(shí)粗細(xì)粒相互干擾導(dǎo)致的脫硅效果差及粗粒礦物的損失問題，這是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的另一個(gè)重要支撐點(diǎn)。
(3)對(duì)第一步和第二步中產(chǎn)出的細(xì)泥尾礦，最后采用浮選流程，充分利用浮選對(duì)細(xì)粒礦物適應(yīng)性強(qiáng)和易于提高鋁硅比的優(yōu)勢，富集得到細(xì)粒級(jí)鋁土礦精礦，切實(shí)地保障了鋁土礦石具有較高的回收率，這是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的另一個(gè)重要實(shí)施手段。
與公知的技術(shù)相比，本工藝開發(fā)的分步脫硅提質(zhì)工藝具有各步驟優(yōu)勢互補(bǔ)、流程簡單靈活、藥耗低、污染小、選礦成本低、回收率高及生產(chǎn)易控制等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)高鋁高硅鋁土礦的經(jīng)濟(jì)高效選礦脫硅具有借鑒和示范意義。
附圖說明
圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
如圖1所示，該一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，其具體步驟如下：
(一)第一步螺旋溜槽重選脫硅：將高鋁高硅鋁土礦(礦樣Ⅰ)，該礦含Al2O365.41wt％，SiO213.15wt％，鋁硅比(A/S)為4.97，主要鋁礦物為一水硬鋁石(48.21wt％)和一水軟鋁石(17.20wt％)，其余脈石礦物以高嶺石、伊利石和石英等為主。將該礦樣破碎篩分磨礦至-200目占70％，加水調(diào)至礦漿濃度為15％(m/v)，采用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為粗粒鋁土礦精礦。
(二)第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選中礦和精選的中、尾礦合并再磨至-0.074mm占80％，加水調(diào)至礦漿濃度為15％(m/v)，采用水力旋流器分別進(jìn)行兩次脫泥，得到的沉砂再用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為中粒鋁土礦精礦。
(二)第三步浮選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選尾礦、步驟(3)中水力旋流器的溢流和螺旋溜槽粗選、精選的中、尾礦合并，調(diào)至礦漿濃度為25％，依次加入加入碳酸鈉6000g/t，水玻璃500g/t，六偏磷酸鈉500g/t，硝酸鉛200g/t，MOH 1000g/t，松醇油20g/t，充分?jǐn)嚢?0min后進(jìn)行浮選粗選，粗選后的底流加入硝酸鉛100g/t，MOH 100g/t調(diào)漿后進(jìn)行一次掃選，掃選的泡沫返回粗選，粗選泡沫依次進(jìn)行四次精選(精選Ⅰ～精選Ⅳ)，各次精選的底流順序返回上一級(jí)精選，形成閉路，精選Ⅳ的泡沫產(chǎn)品為細(xì)粒鋁土礦精礦。
對(duì)該高鋁高硅鋁土礦，采用上述分步脫硅提質(zhì)工藝，以鋁土礦精礦的品位和回收率計(jì)算，上述第一步螺旋溜槽重選脫硅后，粗粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為71.46％，含SiO29.12％，A/S為7.65，Al2O3回收率為41.08％；第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅后，中粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為70.26％，含SiO29.82％，A/S為7.15，Al2O3回收率為20.34％；第三步浮選脫硅后，細(xì)粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為69.89％，含SiO29.75％，A/S為7.17，Al2O3回收率為25.09％；總鋁土礦精礦的Al2O3品位為70.02％，含SiO29.18％，A/S為7.63，Al2O3回收率為86.51％，達(dá)到了較為理想的選礦脫硅效果。
實(shí)施例2
如圖1所示，該一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，其具體步驟如下：
(一)第一步螺旋溜槽重選脫硅：將高鋁高硅鋁土礦(礦樣Ⅱ)，該礦含Al2O366.57wt％，SiO212.42wt％，鋁硅比(A/S)為5.36，主要鋁礦物為一水硬鋁石(52.03wt％)和一水軟鋁石(14.54wt％)，其余脈石礦物以高嶺石、白云母和石英等為主。將該礦樣破碎篩分磨礦至-200目占70％，加水調(diào)至礦漿濃度為15％(m/v)，采用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為粗粒鋁土礦精礦。
(二)第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選中礦和精選的中、尾礦合并再磨至-0.074mm占85％，加水調(diào)至礦漿濃度為15％(m/v)，采用水力旋流器分別進(jìn)行兩次脫泥，得到的沉砂再用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為中粒鋁土礦精礦。
(二)第三步浮選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選尾礦、步驟(3)中水力旋流器的溢流和螺旋溜槽粗選、精選的中、尾礦合并，調(diào)至礦漿濃度為30％，依次加入加入碳酸鈉7000g/t，水玻璃500g/t，六偏磷酸鈉500g/t，硝酸鉛300g/t，MOH 1100g/t，松醇油10g/t，充分?jǐn)嚢?0min后進(jìn)行浮選粗選，粗選后的底流加入硝酸鉛150g/t，MOH 200g/t調(diào)漿后進(jìn)行一次掃選，掃選的泡沫返回粗選，粗選泡沫依次進(jìn)行四次精選(精選Ⅰ～精選Ⅳ)，各次精選的底流順序返回上一級(jí)精選，形成閉路，精選Ⅳ的泡沫產(chǎn)品為細(xì)粒鋁土礦精礦。
對(duì)該高鋁高硅鋁土礦，采用上述分步脫硅提質(zhì)工藝，以鋁土礦精礦的品位和回收率計(jì)算，上述第一步螺旋溜槽重選脫硅后，粗粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為72.29％，含SiO29.14％，A/S為7.91，Al2O3回收率為40.75％；第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅后，中粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為70.71％，含SiO29.61％，A/S為7.36，Al2O3回收率為21.18％；第三步浮選脫硅后，細(xì)粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為69.67％，含SiO29.53％，A/S為7.31，Al2O3回收率為25.30％；總鋁土礦精礦的Al2O3品位為71.14％，含SiO29.75％，A/S為7.30，Al2O3回收率為87.23％，達(dá)到了較為理想的選礦脫硅效果。
實(shí)施例3
如圖1所示，該一種高鋁高硅型鋁土礦的分步脫硅提質(zhì)方法，其具體步驟如下：
(一)第一步螺旋溜槽重選脫硅：將高鋁高硅鋁土礦(礦樣Ⅲ)，該礦含Al2O364.78wt％，SiO212.82wt％，鋁硅比(A/S)為5.05，主要鋁礦物為一水硬鋁石(49.53wt％)和一水軟鋁石(15.25wt％)，其余脈石礦物以石英、葉蠟石、高嶺石等為主。將該礦樣破碎篩分磨礦至-200目占75％，加水調(diào)至礦漿濃度為20％(m/v)，采用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為粗粒鋁土礦精礦。
(二)第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選中礦和精選的中、尾礦合并再磨至-0.074mm占85％，加水調(diào)至礦漿濃度為15％(m/v)，采用水力旋流器分別進(jìn)行兩次脫泥，得到的沉砂再用螺旋溜槽分別進(jìn)行一次粗選和一次精選，螺旋溜槽的精礦為中粒鋁土礦精礦。
(二)第三步浮選脫硅：將步驟(一)中螺旋溜槽的粗選尾礦、步驟(3)中水力旋流器的溢流和螺旋溜槽粗選、精選的中、尾礦合并，調(diào)至礦漿濃度為30％，依次加入加入碳酸鈉5000g/t，水玻璃600g/t，六偏磷酸鈉600g/t，硝酸鉛200g/t，MOH 9000g/t，松醇油20g/t，充分?jǐn)嚢?0min后進(jìn)行浮選粗選，粗選后的底流加入硝酸鉛150g/t，MOH 200g/t調(diào)漿后進(jìn)行一次掃選，掃選的泡沫返回粗選，粗選泡沫依次進(jìn)行四次精選(精選Ⅰ～精選Ⅳ)，各次精選的底流順序返回上一級(jí)精選，形成閉路，精選Ⅳ的泡沫產(chǎn)品為細(xì)粒鋁土礦精礦。
對(duì)該高鋁高硅鋁土礦，采用上述分步脫硅提質(zhì)工藝，以鋁土礦精礦的品位和回收率計(jì)算，上述第一步螺旋溜槽重選脫硅后，粗粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為70.08％，含SiO29.62％，A/S為7.28，Al2O3回收率為39.57％；第二步水力旋流器聯(lián)合螺旋溜槽重選脫硅后，中粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為69.41％，含SiO29.75％，A/S為7.12，Al2O3回收率為20.22％；第三步浮選脫硅后，細(xì)粒鋁土礦精礦的Al2O3品位為69.70％，含SiO29.85％，A/S為7.08，Al2O3回收率為25.15％；總鋁土礦精礦的Al2O3品位為69.81％，含SiO29.73％，A/S為7.17，Al2O3回收率為84.94％，達(dá)到了較為理想的選礦脫硅效果。
以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種相應(yīng)的變化。