专利名称：一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法
技术领域：
本发明涉及一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，用于铝土矿选矿或氧化铝等含有磨矿作业的生产过程。
背景技术：
我国的铝土矿资源主要以一水硬铝石型铝土矿为主，具有高铝、高硅、中低铝硅比的特点。对于一水硬铝石型铝土矿，近年来工业上多采用生产成本低的拜耳法来生产氧化铝。然而，随着氧化铝工业的快速发展，适用于拜耳法生产氧化铝的高品位铝土矿资源越来越少，为了经济合理地利用我国中低品位铝土矿资源，通过选矿脱硅来提高铝土矿的品位，然后再采用经济的拜耳法进行氧化铝生产，对于实现我国铝工业的可持续发展，具有重大的经济和社会效益。
无论是铝土矿选矿还是氧化铝生产工艺，均需要对不同品位的铝土矿原矿石进行破碎和细磨，使其满足工艺的要求。铝土矿选矿要求的粒度一般为0.3mm以下，同时要求不能有太多的微细颗粒，否则影响工艺经济技术指标，而且对后续的精尾矿沉降过滤、拜耳法溶出、赤泥沉降等均具有严重的影响。拜耳法工艺中也常要求原料中-0.246mm占99％以上，同样要求不能有太多的细粒，否则将难以在氧化铝生产中应用。
大量实践研究表明，铝土矿组成矿物中由于铝硅矿物硬度差异较大且脉石矿物物理化学性质相近等原因，磨矿产物粒度的控制比较困难，粒度控制太粗无法使一水硬铝石单体得到解离，或造成对溶出的影响，粒度控制太细又会导致磨矿产物泥化和过磨，精矿、尾矿、赤泥等沉降过滤困难。现阶段国内外采用的磨矿设备一般长径比较大，物料不能快速产出，不太适用于硬度较低的铝土矿磨矿，易导致过磨。磨矿产物的粒度分布中，微细粒级含量相当大，而硬度稍高的一水硬铝石又较难磨，故呈现粗粒细粒两极分化，中间粒级产物相对较少，这些都将会对铝土矿选矿和氧化铝等含有磨矿作业的生产工艺造成较大影响，而目前国内外还缺少这方面的研究。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效克服目前铝土矿磨矿产物的粒度分布不均匀，微细颗粒过多，影响选别指标和后续工艺等方面存在的不足，有效提高工艺指标，降低生产成本和能耗的能显著改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于是将铝土矿破碎后，先经过预先筛分或洗矿作业；将得到的粗粒级产物或块矿直接进入磨机，磨机的排矿与预先分级或洗矿得到的细粒物料混合并一起再进行分级。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于是在铝土矿破碎后的待磨铝土矿中-3mm粒级含量大于10％时，在磨矿前设置预先筛分或洗矿作业，然后采用短型磨机对粗料或块矿进行磨矿，磨机排矿与筛下物料合并进行分级，返砂经过闭路返回磨矿，溢流得到的细粒级产物根据选矿技术的需要可进行二段分级，返砂经过闭路返回二段磨矿，分级溢流作为磨矿最终产物。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于预先筛分作业可采用干法筛分或湿法筛分，筛面可为棒条筛面或钢板上的冲孔筛面，筛孔尺寸为0.3～30mm。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于通过预先洗矿作业分离铝土矿中的粗细颗粒，洗矿作业的设备为圆筒洗矿机、圆筒筛洗机或螺旋洗矿机，洗矿后得到的细粒级产物经过浓缩后，底流或沉砂进入分级作业，溢流通过泵返回作用于洗矿作业。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于磨矿采用的磨机是长径比不大于1.5的格子型、溢流型或格筛型磨机，其最佳长径比为0.5～0.9。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于磨矿和分级作业可采用一段或二段磨矿工艺；当铝土矿的硬度较低易磨时，采用一段闭路磨矿工艺。
本发明的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于当分级装置采用螺旋分级机时，分级机上端安装一组具有一定压力的喷淋水装置，用于冲洗分级机的返砂，从而减少返砂对细粒的夹杂和磨机对细粒的再磨、过磨作用。
本发明的方法，采用一段或两段磨矿工艺，先将含一定细粒级的铝土矿或其矿浆经过预先筛分或分级，粗粒或块矿采用长径比较小的短型磨机进行磨矿，采用快速磨矿、强制出矿和高效的分级技术，减少了合格粒度产品的再磨，降低铝土矿在磨矿过程中的泥化和过磨，尤其降低细粒级的含量，在磨矿产物-200目占85％时，可使-400目粒级含量降低至40％以下，从而显著改善铝土矿磨矿产物的粒度分布和降低磨矿能耗。
附图1为本发明方法的一段磨矿工艺流程图。
原矿先经过预先筛分，筛上的粗粒级产物直接进入磨机，磨机的排矿与筛下产物混合并一起进行分级，返砂经过闭路返回磨矿，溢流得到的细粒级作为磨矿最终产物。
附图2为本发明方法的二段磨矿工艺流程图。
原矿先经过预先筛分，筛上的粗粒级产物直接进入磨机，磨机的排矿与筛下产物混合并一起进行分级，返砂经过闭路返回一段磨矿，溢流得到的细粒级产物进行二段分级，返砂经过闭路返回二段磨矿，二段分级的溢流作为磨矿最终产物。
附图3为本发明方法的二段磨矿工艺流程图。
原矿先经过洗矿或湿筛，得到的粗粒或块矿直接进入磨机，得到的细粒级产物经过浓缩后，溢流通过泵返回作用于洗矿作业，底流或沉砂与磨机的排矿产物混合并一起进行分级，返砂经过闭路返回一段磨矿，溢流得到的细粒级产物进行二段分级，返砂经过闭路返回二段磨矿，二段分级的溢流作为磨矿最终产物。
具体实施例方式
一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的方法，包括预先筛分、磨矿和分级作业；当待磨铝土矿中-3mm粒级含量大于10％时，在磨矿前设置预先筛分或洗矿作业，然后采用短型磨机对粗料或块矿进行磨矿，磨机排矿与筛下物料合并进行分级，返砂经过闭路返回磨矿，溢流得到的细粒级产物根据选矿技术的需要可进行二段分级，返砂经过闭路返回二段磨矿，分级溢流作为磨矿最终产物。预先筛分作业是采用干法筛分或湿法筛分，筛面可为棒条筛面或钢板上的冲孔筛面，筛孔尺寸为0.3～30mm。通过预先洗矿作业分离铝土矿中的粗细颗粒，洗矿作业是采用圆筒洗矿机、圆筒筛洗机、螺旋洗矿机等设备，洗矿后得到的细粒级产物经过浓缩后，底流或沉砂进入分级作业，溢流通过泵返回作用于洗矿作业。磨矿采用的磨机是长径比不大于1.5的格子型、溢流型或格筛型磨机，其最佳长径比为0.5～0.9。磨矿和分级作业可采用一段或二段磨矿工艺，当铝土矿的硬度较低易磨时，可仅采用一段闭路磨矿工艺。当分级装置采用螺旋分级机时，分级机上端安装一组具有一定压力的喷淋水装置，用于冲洗分级机的返砂，从而减少返砂对细粒的夹杂和磨机对细粒的再磨、过磨作用。一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的方法，是将含有一定粉料或细粒级的铝土矿破碎产物，先经过预先筛分或洗矿作业，得到的粗粒级产物或块矿直接进入磨机，磨机的排矿与预先分级或洗矿得到的细粒物料混合并一起实现分级。根据选矿技术(细度、浓度、粒度分布特性等)的需要，可增加第二段磨矿工艺，对一段磨矿分级出来的溢流产物进行二段预先分级，根据需要的选矿条件确定分级工艺参数，粗粒级返砂进入第二段磨矿工艺，二段分级的溢流作为磨矿最终产物。
下面结合实例对本发明作进一步的说明。
实施例1河南铝土矿区某综合矿样1，原矿Al2O356.79％、SiO214.90％，铝硅比为3.81，采用的原则工艺流程图见图1，原矿粒度组成见表1，其具体工艺如下将综合矿样1以孔径为15mm的振动筛进行干法筛分，+15mm粒级产物进入长径比为0.8的短型磨机，磨机排矿产物与-15mm粒级产物采用螺旋分级机进行分级，返砂在螺旋分级机顶端喷淋水的作用下返回磨机进行再磨，分级机溢流作为磨矿最终产物，溢流浓度为45～55％，溢流细度-0.074mm占75～85％。磨矿产物中粒度组成中+0.147mm占0～5％，-0.147+0.074mm占20～30％，-0.074+0.037mm占30～40％，-0.037mm占30～40％，经测定某一磨矿产物取样结果的粒度分布如表2所示。
表1综合矿样1原矿粒度分布(％)
表2综合矿样1磨矿产物粒度分布(％)
实施例2河南铝土矿区某综合矿样2，Al2O353.71％、SiO218.44％，铝硅比为2.91，采用的原则工艺流程图见图2，原矿粒度组成见表3，其具体工艺如下将综合矿样2以孔径为10mm的振动筛进行干法筛分，+10mm粒级产物进入长径比为0.6的短型磨机，磨机排矿产物与-10mm粒级产物采用水力旋流器进行分级，分级底流经过闭路返回一段磨矿，分级溢流进行二段分级，一段溢流浓度为40～55％，溢流细度-0.074mm占65～75％，二段分级底流经过闭路返回二段磨矿，二段分级的溢流作为磨矿最终产物，二段溢流浓度为35～45％，溢流细度-0.074mm占75～85％。磨矿产物中粒度组成中+0.147mm占0～5％，-0.147+0.074mm占10～20％，-0.074+0.037mm占35～45％，-0.037mm占35～45％，经测定某一磨矿产物取样结果的粒度分布如表4所示。
表3综合矿样2原矿粒度分布(％)
表4综合矿样2磨矿产物粒度分布(％)
实施例3河南铝土矿区某综合矿样3，Al2O354.82％、SiO217.62％，铝硅比为3.11，采用的原则工艺流程图见图2，原矿粒度组成见表5，其具体工艺如下将综合矿样2用圆筒洗矿机先进行洗矿作业，得到的粗粒或块矿直接进入磨机，得到的细粒级产物经过浓缩后，溢流通过泵返回作用于洗矿作业，底流或沉砂与磨机的排矿产物混合并一起进行分级，返砂经过闭路返回一段磨矿，溢流得到的细粒级产物进行二段分级，一段溢流浓度为45～60％，溢流细度-0.074mm占65～75％，返砂经过闭路返回二段磨矿，二段分级的溢流作为磨矿最终产物。二段溢流浓度为35～45％，溢流细度-0.074mm占75～90％。磨矿产物中粒度组成中+0.147mm占0～5％，-0.147+0.074mm占10～20％，-0.074+0.037mm占40～50％，-0.037mm占35～45％，经测定某一磨矿产物取样结果的粒度分布如表6所示。
表5综合矿样3原矿粒度分布(％)
表6综合矿样3磨矿产物粒度分布(％)
权利要求
1.一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于是将铝土矿破碎后，先经过预先筛分或洗矿作业；将得到的粗粒级产物或块矿直接进入磨机，磨机的排矿与预先分级或洗矿得到的细粒物料混合并一起再进行分级。
2.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于是在铝土矿破碎后的待磨铝土矿中-3mm粒级含量大于10％时，在磨矿前设置预先筛分或洗矿作业，然后采用短型磨机对粗料或块矿进行磨矿，磨机排矿与筛下物料合并进行分级，返砂经过闭路返回磨矿，溢流得到的细粒级产物根据选矿技术的需要可进行二段分级，返砂经过闭路返回二段磨矿，分级溢流作为磨矿最终产物。
3.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于预先筛分作业可采用干法筛分或湿法筛分，筛面可为棒条筛面或钢板上的冲孔筛面，筛孔尺寸为0.3～30mm。
4.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于通过预先洗矿作业分离铝土矿中的粗细颗粒，洗矿作业的设备为圆筒洗矿机、圆筒筛洗机或螺旋洗矿机，洗矿后得到的细粒级产物经过浓缩后，底流或沉砂进入分级作业，溢流通过泵返回作用于洗矿作业。
5.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于磨矿采用的磨机是长径比不大于1.5的格子型、溢流型或格筛型磨机，其最佳长径比为0.5～0.9。
6.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于磨矿和分级作业可采用一段或二段磨矿工艺；当铝土矿的硬度较低易磨时，采用一段闭路磨矿工艺。
7.根据权利要求1所述的一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于当分级装置采用螺旋分级机时，分级机上端安装一组具有一定压力的喷淋水装置，用于冲洗分级机的返砂，从而减少返砂对细粒的夹杂和磨机对细粒的再磨、过磨作用。
全文摘要
本发明涉及一种改善铝土矿磨矿产物粒度分布的磨矿方法，其特征在于是将铝土矿破碎后，先经过预先筛分或洗矿作业；将得到的粗粒级产物或块矿直接进入磨机，磨机的排矿与预先分级或洗矿得到的细粒物料混合并一起再进行分级。本发明的方法，先将含一定细粒级的铝土矿或其矿浆经过预先筛分或分级，粗粒或块矿采用长径比较小的短型磨机进行磨矿。本发明方法采用快速磨矿、强制出矿和高效的分级技术，减少了合格粒度产品的再磨，降低铝土矿在磨矿过程中的泥化和过磨，尤其降低细粒级的含量，在磨矿产物－200目占85％时，可使－400目粒级含量降低至40％以下，从而显著改善铝土矿磨矿产物的粒度分布和降低磨矿能耗。
文档编号B03B5/56GK101058082SQ20071009982
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月31日 优先权日2007年5月31日
发明者陈湘清, 马俊伟, 陈占华 申请人:中国铝业股份有限公司