用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置及脱硅回收工艺的制作方法

本发明涉及用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置及铝土矿洗矿尾矿的脱硅回收工艺，属于矿业技术领域。

背景技术：

含泥铝土矿由铝土矿团块、碎屑（颗粒大于1mm）和粘土（粒径小于1mm）组成，原矿含泥率高达60%，矿泥平均塑性指数22.8，且含有少量胶泥团，属于难洗矿石。原矿中矿石表面粗糙，凹凸不平，嵌附有泥土、粘土，必须通过强力冲洗、擦洗才能脱除。为此设置了洗矿工序，以脱离除大部分的矿泥，获得干净的铝矿石。

在多年的生产实践中，申请人发现洗矿尾矿（即洗矿泥浆水）中含有不少细颗粒铝土矿（<1mm），将其视为尾矿不是明智之举。为了进一步提高选矿回收率，有必要优化洗矿工艺流程，利用技术手段回收洗矿尾矿中的细颗粒铝土矿，以避免洗矿尾矿中的细粒矿砂进入浓密机、随底流送到尾矿库，造成无法回收而导致矿产资源的无谓损失。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置及铝土矿洗矿尾矿的脱硅回收工艺，以回收铝土矿洗矿尾矿中的细颗粒铝土矿，并脱硅提质，提高资源综合利用率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置，包括料箱、用于将料箱内的物料送入除硅箱内的送料机构、若干除硅箱、用于驱使除硅箱做偏心摆动的偏心驱动机构，所述除硅箱内设有上下分布的矿石床层、筛板层，除硅箱的底部设有出料口；还包括用于向除硅箱内供水的进水管。

如此，料箱内的铝土矿尾矿被送入除硅箱内后，受重力作用，质量较大的颗粒向下沉降，依次经过矿石床层、筛板层，同时，在偏心驱动机构的作用下及向上的水流的作用下，除硅箱反复做偏心摆动，密度较小的硅泥、硅石就会自动脱出，并随水流往上飘浮，溢流进入溢流槽，而脱除了硅泥的铝土矿颗粒汇集于除硅箱底部，并可通过出料口排出。

优选地，所述进水管从除硅箱的侧面伸入除硅箱内，进水管的伸入部分开设有若干朝上的孔，如此水进入各个除硅箱，形成向上水流。进一步优选地，所述进水管设置于筛板层下方，以获得良好的处理效果。

所述除硅箱的数量至少为2个，所述送料机构包括与料箱连通的下料管，下料管的底端连通有用于将物料分入各个除硅箱内的分料槽。

还包括用于承接除硅箱内溢流而出的溢出物的溢流槽。

所述偏心驱动机构包括与除硅箱转动连接的驱动杆，所述驱动杆的一端固定于偏心轮上。优选地，还包括驱动电机，驱动电机的输出轴与偏心轮传动连接。

进一步地，还包括与出料口连通的收集槽，汇集脱除硅泥和硅石后的铝土矿颗粒。

基于同一发明构思，本发明还提供一种铝土矿洗矿尾矿的脱硅回收工艺，包括如下步骤：

s1、将铝土矿洗矿尾矿送入第一旋流器组，旋流分离，获得第一溢流和第一粗砂；

s2、对s1中获得的第一粗砂进行振动筛分，获得粒径不大于200目的第一筛下物和粒径大于200目的第一筛上物；

将第一筛下物和s1中获得的第一溢流送入第二旋流器组，旋流分离，获得第二溢流（一般为粒径不大于500目、11wt%左右泥浆水，汇集后进入浓密机）和第二粗砂（一般为粒径大于500目、含硅泥细颗粒铝土矿）；

s3、将s2中获得的第二粗砂和第一筛上物送入上述物理除硅装置进行除硅处理，获得第三溢流（一般为粒径不大于500目、9wt%左右泥浆水，汇集后进入浓密机）和第三粗砂（一般为粒径大于500目，硅泥含量少、含水高的细颗粒铝土矿）；

对第三粗砂进行振动筛分，获得粒径不大于500目的第二筛下物（一般为粒径不大于500目、5wt%左右泥浆水，汇集后进入浓密机）和粒径大于500目的第二筛上物（一般为粒径大于500目，硅泥含量≤5wt%、含水率≤15wt%的干净细颗粒铝土矿）。

所述第一旋流器组为ms-400旋流器组，ms-400旋流器组处理能力≥800m³/h；所述第二旋流器组为ms-800旋流器组，ms-800旋流器组处理能力≥800m³/h。

本发明中，洗矿尾砂先通过第一旋流器组分离处理，粒径不小于200目的粗砂回收率可达90%以上；随后对获得的第一粗砂进行筛分处理，将获得的第一筛下物和第一溢流送入第二旋流器组，旋流分离处理，该过程中可有效回收粒径不小于500目的粗砂（回收率可达75%以上）。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.该工艺巧妙地利用旋流器和振动筛组合，回收洗矿尾矿中500目以上的细颗粒铝土矿，铝土矿回收率可达到78.43%（粒径大于500目铝土矿），使铝土矿回收粒度从0.30mm降低到0.03mm，相应提高了资源综合利用率。

2.该工艺利用不同物料的密度和重量差异，独创物理除硅装置，有效脱除回收矿砂中的微细矿泥、硅石，除硅后硅泥含量≤5wt%、sio2含量从18wt%左右降到12wt%以内，可有效提高回收矿砂的品质。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的铝土矿洗矿尾矿的脱硅回收工艺流程图。

图2是本发明第一种实施方式的用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置。

具体实施方式

以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示，用于铝土矿洗矿尾矿的物理除硅装置，包括设置于机架12上的料箱1、用于将料箱内的物料送入除硅箱7内的送料机构、若干除硅箱7、用于驱使除硅箱7做偏心摆动的偏心驱动机构，所述除硅箱7内设有上下分布的矿石床层4（底部滤层，起支撑上部矿砂及摩擦、过滤作用）、筛板层6（筛板由若干长方形筛孔组成，筛孔尺寸10×5mm），以及从除硅箱7侧面引入的进水管5，进水管5位于筛板层6的下方，除硅箱7的底部设有出料口8。所述除硅箱7的数量至少为2个，所述送料机构包括与料箱连通的下料管2，下料管2的底端连通用于将物料分入各个除硅箱7内的分料槽3。还包括用于承接除硅箱7内溢流而出的溢出物的溢流槽13。所述偏心驱动机构包括与除硅箱7转动连接的驱动杆10，所述驱动杆10的一端固定于偏心轮11上。还包括与出料口8连通的收集槽9。

除硅过程：除硅机开始工作前，先打开进水管5的阀门，启动由驱动杆10和偏心轮11带动的除硅箱7，然后将料箱1内的含泥粗砂通过下料管2和分料槽3均匀给入除硅箱7的料层液面14。除硅箱7连续做偏心摆动，其中的水流向上，利用物料的密度或重量差异，以及除硅箱内物料间断的上下抽吸动作，密度较小的硅泥、硅石就会随水流往上飘浮，进入溢流槽13并导入浓密机；而密度较大的铝土矿颗粒则在穿过矿石床层4的过程中，进一步脱除粘附的硅泥，然后经过筛板层6的筛分（筛板筛孔尺寸要合适，偏小会导致回收的矿砂随溢流“跑粗”而流失；偏大会导致矿石床层消耗过快而失去支撑、摩擦、过滤作用。经试验，10×5mm较为合适），脱除硅泥和硅石后的铝土矿颗粒经出砂口8汇入收集槽9，最后用泵扬送到振动筛脱水，即完成含泥粗砂的除硅过程。除硅后，细颗粒铝土矿中矿泥含量从20wt%降到5wt%以内，sio2含量从18wt%左右降到12wt%以内。

处理过程如下：利用管道、渣浆泵把铝土矿洗矿尾矿导入ms-400旋流器组，旋流分离，获得的第一粗砂送入第一振动筛，ms-400旋流器组分离出的第一溢流和第一振动筛筛下的第一筛下物导入ms-800旋流器组，ms-800旋流器组产出的第二粗砂和第一振动筛的第一筛上物进入物理除硅装置，物理除硅装置由第二振动筛脱水后经皮带机转运至堆场，ms-800旋流器组和物理除硅装置的溢流、第二振动筛的筛下物则被导入浓密机。

物理除硅装置利用物料的密度和重量差异，利用偏心摆动的料箱，脱除混入矿砂中的微细硅泥及硅石，从而提高矿砂品质。

效益分析：

1、经济效益分析：

申请人在广西某矿山进行了试用，发现，每年回收细颗粒铝土矿约12万吨（含水率≤15wt%，除硅后矿砂），细颗粒铝土矿（a/s：4～7）价格按85元/吨（干矿）计算，矿砂回收及除硅系统年运行费用约550万元。

每年回收铝土矿矿砂的收益：12*（1-15%）*85-550=317万元。

洗矿尾矿中的矿砂回收后，有效减少了管道、底流泵和排泥泵叶轮的磨损程度，其更换周期比原来延长50%，年节省备件、材料费用80万元。

每年产生直接经济效益：317+80=397万元，直接经济效益显著。

2、社会效益

降低劳动强度：采用铝土矿尾矿脱硅回收工艺回收洗矿尾矿中的细颗粒铝土矿后，用于输送料浆的管道、底流泵和排泥泵叶轮磨损明显减缓，以前管道频繁磨穿漏浆、叶轮磨损导致输送效率低的现象少了，日常检修和抢修工作量大幅减少，料浆输送效率明显提高，社会效益显著。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。