专利名称：一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法
技术领域：
本发明涉及一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，特别是三水铝石与一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿的选矿脱硅方法。
背景技术：
铝土矿是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。采用拜尔法工艺生产氧化铝是一种较为经济的方法，但拜耳法通常要求铝土矿的铝硅比大于8。众所周知，三水铝石型铝土矿的溶出温度约为170℃，一水软铝石型铝土矿的溶出温度约为220℃，一水硬铝石型铝土矿的溶出温度约为280℃，因而，三水铝石型铝土矿是一种优质的铝土矿资源。世界上现已探明的铝土矿资源量约为550～750亿吨，除中国等地25-30亿吨的一水硬铝石型铝土矿外，大部分为三水铝石型铝土矿及三水铝石与一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿。在俄罗斯、澳大利亚等国除含有大量的三水铝石型铝土矿外，还有相当一部分三水铝石与一水软铝石、一水硬铝石混合型的铝土矿，如何经济利用这部分铝土矿是一个世界难题。
目前，对于三水铝石型铝土矿的预处理脱硅主要是采用比较简单的洗矿技术，利用水力作用使细粒级含硅矿物与粗粒级含铝矿石分离，细粒级含硅矿物作为尾矿丢弃，而1-2mm以上粗粒级矿石作为氧化铝生产原料。但有大量的中低品位的含三水铝石型、一水软铝石型的铝土矿采用洗矿工艺技术难以获得合格品位的铝土矿精矿，或者洗矿技术的工艺指标太差(精矿品位仍然较低，氧化铝回收率较低)。由于这类三水铝石、一水软铝石矿物在矿石中的颗粒小，与高岭石、石英等硅矿物伴生，嵌布粒度微细，加上三水铝石、一水软铝石的硬度较低，与高岭石等脉石矿物相近，所以大量的三水铝石、一水软铝石有用矿物与高岭石难以采用洗矿技术分离，导致洗矿尾矿中含有大量的三水铝石和一水软铝石，造成铝土矿资源的浪费。
目前，中国针对中低品位的一水硬铝石型铝土矿，采用选矿脱硅工艺技术提高矿石铝硅比，经济合理利用中低品位矿石是行之有效的途径。而针对三水铝石型、一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿的浮选脱硅的难度较大，主要问题是三水铝石等低硬度矿物，经过磨矿后产生严重的泥化现象，即磨矿产物粒度过细，采用浮选法难以将铝矿物和硅矿物分开。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术瓶颈，提供一种三水铝石与一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿选矿脱硅的方法，能有效解决该类铝土矿经济合理利用问题，提高资源利用率，对氧化铝工业可持续发展提供了有力的资源保障。
本发明的方法是通过以下技术方案实现的。
一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于首先对混合型铝土矿进行破碎，破碎产品加水制浆使矿石碎解，再通过筛分或分级工艺将产物中细粒级和粗粒级矿物分开，然后将分离出的粗粒级矿物细磨，最后将细磨产物与筛分或分级得到的细粒级产品混合后，进行浮选。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的混合型铝土矿破碎过程，破碎产物粒度小于20mm。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述加水制浆过程，矿浆浓度为20％-80％。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程为一次粗选，对粗选精矿进行两次或三次精选，对粗选底流进行一次扫选，扫选泡沫返回粗选，扫选底流作为尾矿排除，最后一次精选泡沫为精矿产品，其它精选底流依次顺序返回前一作业。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程，选用的捕收剂为油酸、环烷酸、羟肟酸、烃基硫酸盐、烃基磺酸盐的一种或一种以上的混合物，用量为700-1600g/t原矿；调整剂为碳酸钠，其用量为1000-6000g/t原矿；分散剂为磷酸钠，其用量为20-500g/t原矿。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程的选矿药剂，分散剂磷酸钠为六偏磷酸钠、正磷酸钠、焦磷酸钠的一种或混合物。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的筛分或分级工艺分离出的粗粒级进入磨矿，磨矿产物粒度为小于0.074mm占60％-95％。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的混合型铝土矿破碎产物制浆过程，采用搅拌、圆筒洗矿机、预先振动湿筛方法进行。
本发明的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于混合型铝土矿为三水铝石型铝土矿、三水铝石和一水软铝石的混合型铝土矿、含三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石的混合型铝土矿。
采用本发明的方法，有效解决了中低品位含三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿的选矿脱硅难题，能够获得合格品位的铝土矿选精矿，且能够获得良好的工艺技术和经济指标。
本发明实施后，实现了中低品位含三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石混合型铝土矿选矿脱硅；在保证精矿A/S比的条件下，具有较高的回收率；工艺流程简单、稳定，操作性强；扩大了铝土矿的资源供给，为经济利用该类铝土矿资源提供了技术支撑，对氧化铝工业的可持续发展具有重要的经济意义和社会意义。
本发明针对含三水铝石混合型铝土矿采用选择性碎解方法优化入选矿浆粒度后，配合高效选矿药剂，实现有用矿物和脉石矿物分离，获得较高品位的铝土矿选精矿，工艺指标先进，经济效益良好。
图1为本发明方法的原则工艺流程图。
具体实施例方式 一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于对混合型铝土矿进行破碎，加水制浆使含三水铝石混合型铝土矿碎解，再通过筛分或分级工艺分离出产物中细粒级和粗粒级矿物，将分离出的粗粒级矿物细磨，然后将磨矿产物与筛分或分级得到的细粒级混合后，进行浮选。
实施例1 1.以斐济低品位三水铝石型铝土矿矿石为样品，矿石主要物相组成为三水铝石和高岭土。原矿化学成分分析见表1，物相分析见表2。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为2 0％～30％，矿浆采用圆筒洗矿机擦洗，擦洗5～10min，粗粒矿石中夹杂的高岭土在水力和搅拌的作用下与三水铝石颗粒分离，利用螺旋振动筛分出+1mm的粗粒，粗粒的A/S大于8，可直接作为精矿；-1mm的产品中主要为三水铝石和高岭土，采用螺旋分级机分级，+0.1～+0.074mm的颗粒采用球磨机进行选择性磨矿，溢流的粒度为-0.074mm含量为85～90％，与筛分的-0.1～0.074mm的矿浆混合，进入搅拌槽进行中搅拌调浆。调整剂为碳酸钠用量为3000g/t，至矿浆pH值为9.0，分散剂六偏磷酸钠的用量为80g/t，捕收剂为脂肪酸、环烷酸、羟肟酸按照一定比例的混合物，用量为1200g/t。经过一次粗选和两次精选和一次扫选的闭路浮选工艺，得到的精矿泡沫过滤后与洗矿得到+1mm的粗精矿为最终精矿，浮选尾矿为最终尾矿。结果见表3 表1斐济铝土矿化学成分分析/％ 表2 斐济铝土矿物相组成分析/％ 表3斐济铝土矿浮选结果化学成分分析/％ 实施例2 以沙特某中低品位三水铝石和一水软铝石混合型铝土矿为样品，矿石的物相组成主要为三水铝石、一水软铝石、高岭土和少量石英。原矿的化学性质分析见表4，物相分析见表5。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为30～60％，矿浆在搅拌桶中机械搅拌15～20min，三水铝石和一水软铝石颗粒会与高岭土发生选择性碎解，对矿浆采用振动筛分，+0.1mm的粗粒进入对辊进一步磨碎，使矿石进一步解离。磨矿产品采用振动筛分，+0.074mm中主要为石英砂，A/S低于1.5，直接丢弃作尾矿；振动筛分的-0.1mm矿浆与-0.074mm矿浆混合进入搅拌槽进行中搅拌调浆。调整剂为碳酸钠用量为4000g/t，至矿浆pH值为9.5，分散剂六偏磷酸钠的用量为120g/t，捕收剂为脂肪酸、烃基硫酸盐、羟肟酸按照一定比例混合，用量为1200g/t。经过一次粗选和两次精选和一次扫选的闭路浮选工艺，得到的精矿泡沫过滤为最终精矿，浮选尾矿与筛分丢弃的+0.074mm的石英砂混合为最终尾矿。结果见表6 表4沙特铝土矿化学成分分析/％ 表5沙特铝土矿矿物组成分析/％ 表6沙特铝土矿浮选结果化学成分分析/％ 实施例3 以中国重庆某中低品位一水硬铝石和一水软铝石混合型铝土矿为样品。矿石的物相组成主要为一水硬铝石、一水软铝石、高岭土和伊利石。原矿化学性质分析见表7，物相分析见表8。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为30～60％，矿浆在加入少量钢球的搅拌桶中机械搅拌5～10min，一水软铝石、高岭土和伊利石质软与与一水硬铝石发生择性碎解，对矿浆采用螺旋分级，分级出+0.2mm的粗粒进入球磨机进一步磨碎，使矿石进一步解离，溢流与-0.2mm的矿浆混合进入二段磨矿，溢流中-0.074mm的含量为85～90％，进入搅拌槽进行中搅拌调浆。调整剂为碳酸钠用量为3000g/t，至矿浆pH值为9.0，分散剂六偏磷酸钠的用量为200g/t，捕收剂为脂肪酸、烃基硫酸盐、羟肟酸按照一定比例混合，用量为1600g/t。经过一次粗选和两次精选和一次扫选的闭路浮选工艺，得到的精矿泡沫过滤为最终精矿，浮选尾矿为最终尾矿。结果见表9 表7中国重庆铝土矿化学成分分析/％ 表8中国重庆铝土矿物相组成分析/％ 表9中国重庆铝土矿浮选结果化学成分分析/％ 实施例4 以俄罗斯某低品位三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石混合型铝土矿为样品，矿石的物相组成主要为一水软铝石、高岭土和少量三水铝石和一水硬铝石。原矿化学成分分析见表10，物相组成分析见表11。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为30～60％，搅拌桶中机械搅拌15～20min，采用振动筛分，+0.5mm的产品进入球磨机，磨矿产品与筛分的-0.5mm矿浆混合经过螺旋分级，返砂返回球磨机，溢流中-0.074mm颗粒的含量为80～85％，进入搅拌槽调浆，碳酸钠用量为4000g/t，矿浆pH值为9.5，分散剂焦磷酸钠的用量为120g/t，捕收剂为脂肪酸、环烷酸、羟肟酸、烃基磺酸盐按照一定比例混合，用量为1400g/t。经过一次粗选和两次精选和一次扫选的闭路浮选作业，得到的精矿泡沫过滤后为最终精矿，浮选尾矿为最终尾矿。结果见表12 表10俄罗斯某铝土矿化学成分分析/％ 表11俄罗斯某铝土矿物相组成分析/％ 表12俄罗斯某铝土矿浮选结果化学成分分析/％ 实施例5 以中国广西某中低品位一水硬铝石和三水铝石混合型铝土矿为样品，矿石的物相组成一水硬铝石、高岭土和少量三水铝石，原矿化学成分分析见表13，物相组成分析见表14。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为20～30％，在圆筒洗矿机中擦洗3～5min，采用螺旋分级机预先分级，+0.1mm进入球磨机磨矿，磨矿产物中-0.074mm的含量为85～90％；螺旋分级的-0.1mm产品采用振动筛分，筛分得到的-0.03mm的产物其主要为高岭土，A/S低于1.5直接作尾矿，+0.03mm筛上产物与球磨机磨矿产物混合进入搅拌槽中调浆，调整剂碳酸钠的用量为3000g/t，矿浆pH值为9.0，分散剂六偏磷酸钠的用量为80g/t，捕收剂为脂肪酸、环烷酸、羟肟酸、烃基磺酸盐按照一定比例混合，用量为1200g/t。经过一次粗选、一次精选和一次扫选的闭路浮选作业，得到的精矿过滤后与原粗精矿为最终精矿，浮选尾矿与振动筛分-0.03mm的产物混合为最终尾矿。浮选结果见表15 表13中国平果某铝土矿化学成分分析/％ 表14中国平果某铝土矿物相造成分析/％ 表15中国平果某铝土矿浮选结果化学成分分析/％ 实施例6 以澳大利亚某低品位三水铝石和一水软铝石混合型铝土矿为样品，矿石的物相组成主要为三水铝石、一水软铝石、高岭土和石英。原矿的化学成分分析见表16，物相组成分析见表17。
矿石采用颚式破碎机进行选择性碎解至粒度为-20mm，加水调浆，矿浆浓度为30～50％，矿浆在圆筒洗矿机中擦洗5～10min，三水铝石和一水软铝石颗粒会与高岭土发生选择性碎解，对矿浆采用振动筛进行振动筛分，筛分粒径为0.5mm和0.1mm。筛分产物中-0.5mm-+0.1mm主要为石英砂，A/S小于1.4直接作尾矿；+0.5mm的产物进入球磨机进行选择性磨矿，磨矿产物的细度为-0.074mm的含量为85～90％，与筛分产物的-0.1mm混合进入搅拌槽调浆。调整剂为碳酸钠用量为4000g/t，至矿浆pH值为9.5，分散剂六偏磷酸钠的用量为80g/t，捕收剂为脂肪酸、环烷酸、羟肟酸、烃基磺酸盐按照一定比例的混合物，用量为1400g/t。经过一次粗选和两次精选和一次扫选作业的闭路浮选工艺，得到的精矿泡沫过滤为最终精矿，浮选尾矿与筛分的-0.5mm-+0.1mm石英砂混合为最终尾矿。
结果见表18 表6-1澳大利亚某铝土矿化学成分分析/％ 表6-2澳大利亚某铝土矿主要矿物组成分析/％ 表6-3澳大利亚某铝土矿浮选结果化学成分分析/％
权利要求
1.一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于首先对混合型铝土矿进行破碎，破碎产品加水制浆使矿石碎解，再通过筛分或分级工艺将产物中细粒级和粗粒级矿物分开，然后将分离出的粗粒级矿物细磨，最后将细磨产物与筛分或分级得到的细粒级产品混合后，进行浮选。
2.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的混合型铝土矿破碎最大粒度为小于20mm。
3.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述加水搅拌制浆过程，矿浆浓度为20％-80％。
4.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程为一次粗选，对粗选精矿进行两次或三次精选，对粗选底流进行一次扫选，扫选泡沫返回粗选，最后一次精选泡沫为精矿产品，其它精选底流依次顺序返回前一作业。
5.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程，浮选捕收剂为油酸、环烷酸、羟肟酸、烃基硫酸盐、烃基磺酸盐的一种或一种以上的混合物，用量为700-1600g/t原矿；调整剂为碳酸钠，其用量为1000-6000g/t原矿；分散剂为磷酸钠，其用量为20-500g/t原矿。
6.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的浮选过程，浮选分散剂磷酸钠为六偏磷酸钠、正磷酸钠、焦磷酸钠的一种或其混合物。
7.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的通过筛分或分级工艺分离出粗粒级，再进行细磨，细磨后细度为小于0.074mm粒级含量为60％-95％。
8.根据权利要求1所述的一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，其特征在于所述的混合型铝土矿破碎后进行制浆，采用的是搅拌、圆筒洗矿机制浆、预先振动湿筛方法进行的。
全文摘要
本发明涉及一种混合型铝土矿的选矿脱硅方法，特别是含三水铝石混合型铝土矿的选矿脱硅方法。其特征在于将混合型铝土矿进行破碎，加水制浆使矿石碎解，再通过筛分或分级工艺分离出产物中细粒级和粗粒级矿物，将分离出的粗粒级矿物细磨，然后将磨矿产物与筛分或分级得到的细粒级矿物混合后，进行浮选。本发明实施后，实现了中低品位含三水铝石混合型铝土矿选矿脱硅，在保证精矿A/S比的条件下，具有较高的回收率；工艺流程简单、稳定，操作性强；扩大了铝土矿的资源供给，为经济利用该类铝土矿资源提供了技术支撑，对氧化铝工业的可持续发展具有重要的经济意义和社会意义。
文档编号B03B7/00GK101176859SQ20071017965
公开日2008年5月14日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者李旺兴, 陈湘清, 陈占华, 陈志友 申请人:中国铝业股份有限公司