本发明属于粘土矿物的提纯
技术领域：
，涉及一种低品位粘土矿物的干法提纯工艺。
背景技术：
：粘土矿物是组成粘土岩石的最主要矿物成分，是非金属矿的重要组成部分，主要包括高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等矿物。粘土矿物一般具有良好的离子交换性、吸附性、水化膨胀性、耐火性、悬浮性、可塑性，以及独特的电学、热学、光学性能，经过加工后可以广泛的应用在建材、冶金、铸造、石油、化工、日用、塑料、橡胶、造纸、涂料、化肥、饲料、环保、助滤剂等行业，是我国新技术革命中不可缺少的原材料，对我国传统产业改造升级、新技术产业形成发展以及国民经济可持续发展都起着举足轻重的作用。我国绝大部分粘土矿石品质较差，原矿中粘土矿物含量较低，含有大量的石英、长石、方解石等杂质矿物，影响了矿石的使用性能，需要进行提纯处理。提纯是进行粘土矿物深加工，开发高附加值、高技术和高档次产品的首要条件。目前粘土矿物的提纯技术主要有湿法和干法两种。湿法提纯工艺一般为原矿破碎-捣浆-分级-脱水-干燥-研磨，干法提纯工艺一般为原矿破碎-磨矿-分级。湿法提纯精度高，产品中粘土矿物的含量和回收率均较高，但湿法提纯耗水量大，同时提纯产品需要进一步脱水、干燥、研磨，生产成本较高，使用有一定的局限性。干法提纯工艺较简单，生产成本较低，但提纯效果有限，产品中粘土矿物含量提高幅度较小，且回收率较低，一般只适用于原矿品位好、粘土矿物含量高的矿石，使用局限性也较大。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低品位粘土矿物的干法提纯工艺，可有效提高产品中粘土矿物的品位和回收率，明显提高了提纯效果，降低了干法提纯工艺的使用局限性。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种低品位粘土矿物的干法提纯工艺，所述干法提纯工艺包括以下步骤：1)将低品位粘土矿石破碎，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，获得磨矿产物；3)将磨矿产物进行筛分，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到筛下产物；4)将筛下产物进行打散，获得打散产物；5)将打散产物进行分级，获得干法提纯精矿产品。需要说明的是，本发明的步骤1)中，所述低品位粘土矿物中目的矿物含量≤40％，含砂量≥50％，即低品位粘土矿物的品位在40％以下。其中，所述目的矿物为高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等矿物。步骤1)中，所述破碎产物的粒度为1cm以下。步骤2)中，所述磨矿产物中粒度为8mm以下的矿物所占的重量百分比为60～90％，例如粒度为-8mm的矿物所占的重量百分比为60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％。步骤2)中，所述闪速磨矿采用的设备为搅拌磨、立磨、雷蒙磨中的一种或几种。优选地，步骤2)中，所述闪速磨矿的磨机转速为200～500r/min，例如闪速磨矿的磨机转速为200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min；所述闪速磨矿的磨矿时间为10～60s，例如闪速磨矿的磨矿时间为10s、20s、30s、40s、50s、60s。步骤3)中，所述筛分的粒度为0.5～5mm，例如筛分的粒度为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm。步骤4)中，所述打散的粒度为d90为5～400μm，其中，所述d90为5～400μm是指粒度在5～400μm的矿物占矿物总量的百分比含量为90％，例如打散的粒度为为5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm。步骤4)中，所述打散采用的设备为搅拌磨、立磨、环辊磨、雷蒙磨中的一种或几种。优选地，步骤4)中，所述打散的打散机转速为500～2000r/min，例如打散的打散机转速为500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min、1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min、2000r/min；所述打散的时间为1～15min，例如所述打散的时间为1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min。步骤5)中，所述分级的粒度为5～20μm，例如分级的粒度为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm。步骤5)中，所述分级采用的设备为气流分级机。优选地，步骤5)中，所述分级的分级机转速为100～2500r/min，例如分级的分级机转速为100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min、1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min、2000r/min、2100r/min、2200r/min、2300r/min、2400r/min、2500r/min。作为本发明的优选方案，一种低品位粘土矿物的干法提纯工艺，包括以下步骤：1)将目的矿物含量≤40％，含砂量≥50％的低品位粘土矿石破碎至粒度为1cm以下，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，所述闪速磨矿的磨机转速200～500r/min，所述闪速磨矿的磨矿时间10～60s，磨矿粒度为8mm以下的矿物重量百分比为60％～90％，获得磨矿产物；3)将磨矿产物进行筛分，筛分粒度为0.5～5mm，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到筛下产物；4)将筛下产物进行打散，所述打散的打散机转速为500～2000r/min，所述打散的时间为1～15min，打散粒度为d90为5～400μm，获得打散产物；5)将打散产物进行分级，所述分级的分级机转速为100～2500r/min，分级粒度为5～20μm，获得干法提纯精矿产品。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，选用目的矿物含量≤40％的低品位粘土矿物为原料，采用原矿破碎-闪磨-排砂-打散-分级的干法提纯新工艺，可以有效提高干法提纯产品中粘土矿物的品位和回收率，可将目的矿物含量≤40％的低品位粘土矿物提纯至目的矿物含量≥70％，回收率在70％以上，明显提高了干法提纯效果，降低了干法提纯工艺的使用局限性。(2)本发明的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，与现有的湿法提纯工艺相比，本工艺流程简单、时间较短、生产成本较低；与现有的干法提纯工艺相比，本工艺提纯产品中粘土矿物含量提高幅度较高，且回收率高。附图说明图1为本发明低品位粘土矿物的干法提纯工艺的工艺流程图；图2为本发明的实施例1的低品位粘土矿物的干法提纯工艺的工艺流程图；图3为本发明的实施例2的低品位粘土矿物的干法提纯工艺的工艺流程图；图4为本发明的实施例3的低品位粘土矿物的干法提纯工艺的工艺流程图；图5为本发明的对比例1的低品位粘土矿物的湿法提纯工艺的工艺流程图；图6为本发明的对比例2的低品位粘土矿物的常规干法提纯工艺的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图1-6，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。如图1所示，本发明的一种低品位粘土矿物的干法提纯工艺，包括以下步骤：1)将低品位粘土矿石破碎，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，获得磨矿产物；3)将磨矿产物进行筛分，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到筛下产物；4)将筛下产物进行打散，获得打散产物；5)将打散产物进行分级，获得干法提纯精矿产品。实施例1本实施例的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，其工艺流程图见图2，包括以下步骤：1)将低品位伊利石原矿(伊利石含量为37％，含砂量为52％)破碎至1cm以下，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，磨机转速300r/min，磨矿时间30s，获得磨矿产物，其粒度在8mm以下矿物重量百分比为83.4％；3)将磨矿产物通过1mm筛网进行筛分，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到1mm以下的筛下产物；4)将1mm以下的筛下产物进行打散，打散机转速1500r/min，打散时间10min，获得打散产物，其粒度为d90＝294μm；5)将打散产物进行分级，分级机转速2000r/min，分级粒度15μm，获得干法提纯伊利石产品。实施例2本实施例的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，其工艺流程图见图3，包括以下步骤：1)将低品位高岭土原矿(伊利石含量为35％，含砂量为58％)破碎至1cm以下，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，磨机转速350r/min，磨矿时间40s，获得磨矿产物，其粒度在8mm以下矿物重量百分比为85.1％；3)将磨矿产物通过0.5mm筛网进行筛分，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到0.5mm以下的筛下产物；4)将0.5mm以下的筛下产物进行打散，打散机转速1500r/min，打散时间10min，获得打散产物，其粒度为d90＝257μm；5)将打散产物进行分级，分级机转速2000r/min，分级粒度12μm，获得干法提纯高岭土产品。实施例3本实施例的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，其工艺流程图见图4，包括以下步骤：1)将低品位膨润土原矿(膨润土含量为32％，含砂量为54％)破碎至1cm以下，获得破碎产物；2)将破碎产物进行闪速磨矿，磨机转速400r/min，磨矿时间40s，获得磨矿产物，其粒度在8mm以下矿物重量百分比为88.3％；3)将磨矿产物通过0.5mm筛网进行筛分，将筛上粗粒级产物直接排砂，筛分后得到0.5mm以下的筛下产物；4)将0.5mm以下的筛下产物进行打散，打散机转速2000r/min，打散时间15min，获得打散产物，其粒度为d90＝203μm；5)将打散产物进行分级，分级机转速2000r/min，分级粒度15μm，获得干法提纯膨润土产品。对比例1本对比例的低品位粘土矿物的湿法提纯工艺，其工艺流程图见图5，包括以下步骤：(1)将低品位伊利石原矿(伊利石含量为37％，含砂量为52％)破碎至2cm以下，获得破碎产物；(2)将破碎产物进行捣浆，捣浆浓度为50％，捣浆时间为30min，捣浆机转速为1500r/min，六偏磷酸钠用量为0.1％，获得捣浆产物；(3)将捣浆产物通过45μm筛网分级，筛上产物直接拋尾，获得45μm以下产物；(4)将45μm以下产物进一步分级，分级粒度为5μm，5μm以下产物即为目的产品。对比例2本对比例的低品位粘土矿物的常规干法提纯工艺，其工艺流程图见图6，包括以下步骤：(1)将低品位伊利石原矿(伊利石含量为37％，含砂量为52％)破碎至1cm以下，获得破碎产物；(2)将破碎产物进行打散，打散机转速为1500r/min，打散时间为20min，获得打散产物，其d90＝372μm；(3)将打散产物进行分级，分级机转速为2000r/min，分级粒度15μm，获得目的产品。本发明的实施例1-3的低品位粘土矿物的干法提纯工艺及对比例1-2的提纯工艺制得的产品的产品回收率、品位的实验结果如表1所示。表1实例品位(％)回收率(％)实施例17571.8实施例28377.9实施例37180.2对比例19178.6对比例26669.5由表1可以看出，相对于现有技术的常规干法提纯工艺以及湿法提纯工艺，本发明的低品位粘土矿物的干法提纯工艺，选用目的矿物含量≤40％的低品位粘土矿物为原料，采用原矿破碎-闪磨-排砂-打散-分级的干法提纯新工艺，可以有效提高干法提纯产品中粘土矿物的品位和回收率，可将目的矿物含量≤40％的低品位粘土矿物提纯至目的矿物含量≥70％，最高达83％；回收率在70％以上，最高可至80.2％；明显提高了干法提纯效果，降低了干法提纯工艺的使用局限性。以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12