专利名称：将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法
技术领域：
本发明涉及一种矿物的分离方法，尤其涉及一种将高铁铝土矿中铝和铁相分离的
方法，属于矿物的筛选和分离技术领域。
背景技术：
我国高铁铝土矿储量非常丰富，主要分布在河南、广西、山西等省，高铁三水铝石
型铝土矿远景储量可达io亿吨以上，高铁一水硬铝石型铝土矿储量也非常丰富，仅山西某
县就有1亿吨以上。由于氧化铁含量在10%以上，无法直接用烧结法、拜尔法或联合法来生 产氧化铝。故必须先进行铝铁分离才能够利用这些"呆滞"的资源。我国高铁铝土矿中的 铁主要以赤铁矿和针铁矿的形式存在，这两种矿物具有的磁性非常弱，且在高铁铝土矿中 铁矿物与铝土矿的嵌布关系非常紧密，结晶非常细，无法进行常规的磁选或浮选来进行分 离。目前，国内外采用多种方法分离铝土矿中的铁和铝取得一定成果，但都没能在生产中得 到大规模应用。目前，未见有对高铁铝土矿磁化焙烧_磁选分离铝铁综合利用的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种技术可行、经济合理、能有效分 离高铁铝土矿中的铝和铁、且能综合利用其中的氧化铝和氧化铁的利用高铁铝土矿生产氧 化铝的方法。 本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的 —种将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法，包括以下步骤 (1)破碎高铁铝土矿；(2)破碎后的高铁铝土矿进行磁化焙烧；(3)磨矿；(4)通过 弱磁选将铝土矿和铁矿物相分离，分别得到铝土矿和铁矿物； 其中，步骤(l)中所述的破碎优选为将高铁铝土矿破碎至全部粒径小于5mm。
所述的磁化焙烧优选在以下条件下进行焙烧时加焦炭量为矿物总重量的 8% -50% (更优选为25% )，焙烧温度为900°C _1150°C (更优选为1030°C )，焙烧时间为 1. 5-6小时(更优选为4. 5小时)。说明所谓磁化焙烧主要是指没有磁性或弱磁性的铁 矿物经过还原成为强磁性的磁铁矿或金属铁，本发明中加碳主要目的就是用来还原铁矿物 的。 所述的磨矿是将磁化焙烧后的高铁铝土矿磨至细度为小于200目的矿石含量占 总重量的60% _100%，更优选的，小于200目的矿石含量占总重量的90% ;
所述的弱磁选是在磁场强度为110千安/米 160千安/米的磁场强度下进行磁 选；更优选的，所述的弱磁选是在磁场强度为127. 4千安/米的磁场强度下进行磁选.
所述的高铁铝土矿中的氧化铝加氧化铁的总含量最好达到60%以上；其中的氧 化铝可以是一水硬铝石、三水铝石、 一水软铝石及其混合矿石。 上述方法中，为了达到更好的效果，还可以将所分离的得到的铝土矿再经强磁选 除铁，最终得到全格的铝土矿；其中，所述的强磁选的磁场强度优选为550千安/米-1100千安/米，更优选为717千安/米；将弱磁选所得的铝土矿再进行一段强磁选，可以大大降 低铝土矿中的铁含量。 上述方法中，也可以将所分离得到的铁矿物经磁场筛选机优选在磁间距为 80mm-160mm条件下(更优选为140mm)再经1_3次磁选，得到合格的铁精矿；采用磁场筛选 机进行精选可大大提高精矿品位，由于焙烧温度较高已经使高铁铝土矿中大部分的氧化铁 转化金属铁，故最终精矿全铁品位可达80%以上。 我国高铁铝土矿中铁矿物与铝土矿的嵌布关系非常紧密，结晶非常细，铁矿物的 磁性非常弱，磁化焙烧不但能使弱磁性铁矿物转化为强磁性的铁矿物或\和金属铁，还能 使铁矿物的结晶增大，有利于磁选分离。本发明方法在高铁铝土矿溶出前，采用技术可行， 经济合理的磁化焙烧_磁选工艺，使含高铁的铝土矿通过磁化焙烧_磁选工艺选出其中的 铁，磁选后的铝土矿通过强磁选除铁后得到合格的铝土故精矿，使高铁铝土矿得到很好的 利用，并且可以综合利用其中的铝土矿和铁矿物，具有工艺简捷、成本低、产率高、产品质量 好、安全环保等优点。
图1本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而 更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术 人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式 进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例l 中国某省高铁铝土矿:八1203含量49. 76X，Si02含量4. 9%，A/S = 10. 16，Fe203 * 量28. 23% ; 将该高铁铝土矿破碎至矿石的全部粒径小于5mm后进行磁化焙烧，磁化焙烧的条 件为加焦炭的重量为占总重量的25%，焙烧温度为103(TC，焙烧时间4. 5小时；磁化焙烧 后的高铁铝土矿经磨矿至矿石粒径小于200目的重量占其总重量的90% ;—段磁选的磁场 强度为127.4千安/米，分离出铝土矿和铁矿物；所分离得到的铝土矿在磁场强度为717千 安/米的强磁选条件下进行强磁选，彻底将铁矿物选掉，得到合格的铝土矿；将所分离的铁 精矿经磁场筛选机在磁间距为140mm条件下精选，得到合格的铁精矿。
得到A1203含量为60. 28 % ， Fe203含量为6.89%的铝土矿，氧化铝回收率为 77. 85 % ，产率为65. 24% ;得到A1203含量4. 31 % ，全Fe含量85. 26 %的铁矿物，氧化铁回 收率42. 56%，产率11.87% ;得到八1203含量为23. 78%， Fe203含量为40. 28%的高铁高铝 矿物，产率为22. 89%。
实施例2 中国某省高铁铝土矿:八1203含量51.06%， Si02含量4. 15%， A/S = 12.30， Fe203
含量29. 01% ; 将该高铁铝土矿破碎至矿石的全部粒径小于5mm后进行磁化焙烧，磁化焙烧的条件加焦炭量为25^，焙烧温度103(TC，焙烧时间4. 5小时；磁化焙烧后的高铁铝土矿经磨矿 至矿石粒径小于200目的重量占其总重量的90% ;—段磁选的磁场强度为160千安/米， 分离出铝土矿和铁矿物；所分离得到的铝土矿在磁场强度为1095千安/米的强磁选条件下 进行强磁选，再次将残余的铁矿物选掉，得到合格的铝土矿；将所分离的铁精矿经磁场筛选 机在磁间距为160mm条件下精选，得到合格的铁精矿。 得到A1203含量为61. 76 % ， Fe203含量为6. 96 %的铝土矿，氧化铝回收率76. 95 % ， 产率64. 82% ;得到A1203含量5. 23% ，全Fe含量85. 85%的铁矿物，氧化铁回收率43. 20% ， 产率11. 96% ;得到A1203含量24. 53% ， Fe203含量41.65%的高铁高铝矿物，产率23. 22% 。
对比实施例1 中国某省高铁铝土矿A1A含量49. 76%，5102含量4. 9%，A/S = 10.16，Fe203 * 量28. 23% ; 将该高铁铝土矿破碎至矿石的全部粒径小于5mm后进行磁化焙烧，磁化焙烧的条 件为加焦炭量为25%，焙烧温度78(TC，焙烧时间4. 5小时；磁化焙烧后的高铁铝土矿经磨 矿至矿石粒径小于200目的重量占其总重量的90% ;—段磁选的磁场强度为127. 4千安/ 米，分离出铝土矿和铁矿物；所分离得到的铝土矿在磁场强度为717千安/米的强磁选条件 下进行强磁选，再次将残余的铁矿物选掉，得到铝土矿；将所分离的铁精矿经磁场筛选机在 磁间距为140mm条件下精选，得到铁精矿。 得到A1A含量为60. 28 %， Fe203含量为14. 25 %的铝土矿，氧化铝回收率 70. 26 % ，产率59. 53 % ，该铝土矿中铁含量还是超标；得到A1203含量12. 68 % ，全Fe含量 56. 35 %的铁矿物，氧化铁回收率42. 89 % ，产率15. 26 % ，该铁矿物中铁含量不高，氧化铝 含量也超标；得到A1203含量48. 21 % ， Fe203含量30. 45%的高铁高铝矿物，产率25. 21 % 。
对比实施例2 中国某省高铁铝土矿^1203含量51.06%， Si02含量4. 15%， A/S = 12.30， Fe203
含量29. 01% ; 将该高铁铝土矿破碎至矿石的全部粒径小于5mm后进行磁化焙烧，磁化焙烧的条 件为加焦炭量为25%，焙烧温度103(TC，焙烧时间1小时。磁化焙烧后经磨矿至矿石粒径 小于200目的重量占其总重量的90% ;—段磁选的磁场强度为127.4千安/米，分离出铝 土矿和铁矿物；所分离得到的铝土矿在磁场强度为717千安/米的强磁选的条件下进行强 磁选，得到铝土矿；最终铁精矿经磁场筛选机在磁间距为140mm条件下精选，得到铁精矿。
得到A1203含量57. 86 % ， Fe203含量15. 86 %的铝土矿，氧化铝回收率68. 36 % ，产 率58. 24%，该铝土矿铁含量还是超标；得到八1203含量14. 12X，全Fe含量57. 25%的铁矿 物，氧化铁回收率43. 82%，产率12. 13%，该铁矿物中铁含量不高，氧化铝含量也超标；得 到八1203含量49. 24%， ？6203含量39. 89%的高铁高铝矿物，产率为29. 63%。
权利要求
一种将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法，包括以下步骤(1)破碎高铁铝土矿；(2)破碎后的高铁铝土矿进行磁化焙烧；(3)磨矿；(4)通过弱磁选将铝土矿和铁矿物相分离，分别得到铝土矿和铁矿物。
2. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的破碎为将高铁铝土矿 破碎至全部粒径小于5mm。
3. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于所述的磁化焙烧在以下条件下进行焙烧时加焦炭量为矿物总重量的8% -50% ;焙烧温度为900°C -1150°C ;焙烧时间为1. 5_6小时。
4. 按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的磁化焙烧在以下条件下进行焙烧时加焦炭量为矿物总重量的25%，焙烧温度为103(TC，焙烧时间为4. 5小时。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的磨矿是将磁化焙烧后的高铁铝土矿磨至细度为小于200目的矿石含量占总重量的60%-100% ;更优选的，小于200目的矿 石含量占总重量的90%。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的弱磁选是在磁场强度为110千安/ 米 160千安/米的磁场强度下进行磁选。
7. 按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的弱磁选是在磁场强度为127. 4千 安/米的磁场强度下进行磁选。
8. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的高铁铝土矿中的氧化铝加氧化铁的总含量达到60%以上；其中氧化铝是一水硬铝石、三水铝石、一水软铝石或是它们的混合矿石。
9. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于将所分离的得到的铝土矿在磁场强度为550千安/米-1100千安/米(优选为717千安/米)的条件下经强磁选除铁。
10. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于将所分离得到的铁矿物经磁场筛选机优选在磁间距为80mm-160mm条件下(优选为140mm)再经1-3次磁选，得到合格的铁精矿。
全文摘要
本发明公开了一种将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法，包括以下步骤(1)破碎高铁铝土矿；(2)破碎后的高铁铝土矿进行磁化焙烧；(3)磨矿；(4)通过弱磁选将铝土矿和铁矿物相分离，分别得到铝土矿和铁矿物。本发明方法在高铁铝土矿溶出前，采用磁化焙烧-磁选工艺，使含高铁的铝土矿通过磁化焙烧-磁选工艺选出其中的铁，磁选后的铝土矿通过强磁选除铁后得到合格的铝土故精矿，使高铁铝土矿得到很好的利用，并且可以综合利用其中的铝土矿和铁矿物，具有工艺简捷、成本低、产率高、产品质量好、安全环保等优点。
文档编号B03C1/02GK101767057SQ20081019080
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者胡四春, 赵恒勤, 马化龙 申请人:中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所