一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法与流程

文档序号:22928226发布日期:2020-11-13 16:24阅读:227来源:国知局
一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法与流程
本发明属于铝土矿浮选
技术领域
,具体涉及一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法。
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,其具有高铝、高硅、中低铝硅比的特点。随着我国氧化铝工业的快速发展,高品位铝土矿资源日益枯竭。山西主流矿石品位已经逐步从5.0下降到4.7、4.3、4.0。河南矿石品位更低至3.8。随着矿石品位的降低,原矿中硅酸盐矿物的含量显著升高。采用低品位铝土矿生产氧化铝时,会增大碱耗、增大能耗,同时导致溶出赤泥量增加,给环境到来严重的负担。而且铝土矿中的钾矿物主要存附在硅酸盐脉石矿物中,造成原矿中的钾含量在不断增高,其中贵州、河南、山西等地部分铝土矿中k2o含量均高于1%。在拜耳法生产氧化铝过程中,伊利石等含钾硅酸盐矿物的存在致使铝酸钠溶液中的钾离子不断循环累积,易造成分解过程中晶种颗粒细化、分解率降低、氧化铝产品中钾含量增加等问题。在使用含钾铝土矿组织生产过程中,氧化铝产品中的k2o含量会增加至0.04%左右,而通常的氧化铝产品中k2o含量在0.02%左右。长期使用这种高钾含量的氧化铝,会对氧化铝电解过程产生以下危害:(1)电解质体系中会含有较高浓度的氟化钾,而氟化钾会降低电解质初晶温度,将导致电解质过热度增大并降低电流效率;(2)过热度增大甚至会导致炉帮融化,使得电流效率进一步降低;(3)氟化钾含量过高可导致电解质的粘度增大,使电解质中含碳增加,碳渣增多,且分离不清。而碳渣的增多,还会进一步增加电解质粘度,形成恶性循环;(4)随着氟化钾含量的增加,电解温度会逐步降低,其对氧化铝的溶解能力也逐渐下降,将导致炉底沉淀增多,炉帮变薄,对槽寿命和电流效率存在不利影响。我国铝土矿中的硅矿物一般以高岭石、叶腊石、绿泥石、伊利石等铝硅酸盐矿物形态存在。在铝土矿浮选脱硅的过程中,现有的浮选药剂主要是脱除矿石中的高岭石、叶腊石、绿泥石等含硅矿物,并降低矿石中的二氧化硅含量,从而提高矿石的铝硅比,以达到拜耳法生产氧化铝原料的要求。但是,由于伊利石中含有大量的k+,当伊利石进行碎磨时,除氢键断裂外,还释放出k+,会形成高密度离子键表面,所以表面亲水性强,天然可浮性较差。现有的正浮选脱钾捕收剂和反浮选脱钾捕收剂对伊利石的k+捕收能力较弱,需要针对伊利石开发出高效的低品位含钾铝土矿脱钾捕收剂。中国专利cn105692658b公开一种从氧化铝生产过程中回收碳酸钾的方法。该方法包括:将铝酸钠溶液碳酸化后,根据碳酸钠和碳酸钾在铝酸钠溶液中溶解度的差异,采用多次蒸发结晶的方法,将碳酸钾和碳酸钠进行分离。该方法可实现碳酸钾产品的回收,但是流程较为复杂,难以进行产业化应用,并且没有从源头上解决k+对铝工业生产中的危害。经查阅国内外文献,未发现有关低品位含钾铝土矿进行分级浮选脱钾的相关资料。随着入选矿石品位的逐渐下降,矿石中有用矿物和脉石矿物的嵌布粒度更细,其选择性浮选分离的难度加大。同时,含硅杂质矿物含量增加,磨矿后矿浆的泥化程度严重,矿浆中的杂质离子含量增加,会造成泡沫夹杂、黏附,从而对浮选过程和指标的影响也非常显著。因此,需要对现有技术进行改进,针对低品位含钾铝土矿开发一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,以使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率提高,从源头上降低含钾铝土矿中的含钾矿物,并提高氧化铝产品的产量和质量。技术实现要素:鉴于上述问题,本发明提供了一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法。本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,先将含钾铝土矿破碎并分级,并采用特定的浮选工艺并配以适当的正浮选脱钾捕收剂和反浮选脱钾捕收剂,使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率大于65.91%,从源头上降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,从而提高了氧化铝产品的产量和质量;此外,本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法还得到富钾矿和脱钾尾矿,其中富钾矿中k2o的含量≥6.36%,可达到伊利石矿石标准要求;脱钾尾矿中k2o的含量≤1.38%,可用于生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材,实现了无废综合利用。用于实现上述目的的技术方案如下:在本发明的一个方面,提供了一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,所述方法包括:将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;将所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾;将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾;其中,0.023mm≤分级粒径r≤0.074mm。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾的过程中,采用正浮选脱钾捕收剂;所述正浮选脱钾捕收剂选自:油酸钠、苯甲羟肟酸或氧化石蜡皂中的一种或两种以上;所述第一次反浮选脱钾或所述第二次反浮选脱钾的过程中,采用反浮选脱钾捕收剂;所述反浮选脱钾捕收剂选自:十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上;所述第一次反浮选脱钾或所述第二次反浮选脱钾的过程中,采用反浮选抑制剂;所述反浮选抑制剂选自淀粉和/或糊精。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂与所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(800~1200)g:1t。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂与所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(150~500)g:1t;所述反浮选抑制剂与所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(100~300)g:1t。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和苯甲羟肟酸;其中,所述油酸钠和所述苯甲羟肟酸的质量比为(4~5):(0~1)。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂;其中,所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为(4~5):(1~2):(4~5)。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;其中,所述十二烷基三甲基氯化铵和所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量比为:(2~3):(2~3)。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;其中,所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(3.5~5):(3.5~5):(1~3)。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;其中,所述淀粉和所述糊精的质量比为(2~3):(2~3)。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾的过程包括:1次粗选、1~3次精选、1~3次扫选;所述正浮选脱钾的过程中,k2o的脱除率为65.91~69.96%;所述第一次反浮选脱钾或第二次反浮选脱钾的过程包括:1次粗选、2次精选、1次扫选。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述分级粒径r可以为0.023mm、0.05mm或0.074mm。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;将所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾;包括:将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤0.074mm的含钾铝土矿、粒径>0.074mm的含钾铝土矿;将所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;将所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾;可以包括:将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤0.023mm的含钾铝土矿、粒径>0.023mm的含钾铝土矿;将所述粒径≤0.023mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>0.023mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;将所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾;可以包括:将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤0.05mm的含钾铝土矿、粒径>0.05mm的含钾铝土矿;将所述粒径≤0.05mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>0.05mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾。在本发明中的一些优选实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述第二次反浮选脱钾的过程包括:1次粗选、2次精选、1次扫选;得到富钾矿和脱钾尾矿;所述富钾矿中,按质量分数计,k2o的含量为6.36~7.03%;所述脱钾尾矿中,按质量分数计,k2o的含量为1.21~1.38%。在本发明中的一些优选实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,将所述正浮选脱钾得到的正浮选泡沫和所述反浮选脱钾得到的反浮选底流合并,得到综合铝精矿。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含氧化石蜡皂和苯甲羟肟酸;其中,所述氧化石蜡皂和所述苯甲羟肟酸的质量比为(4~5):(0~1)。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和氧化石蜡皂;其中,所述油酸钠和所述氧化石蜡皂的质量比为(2~3):(2~3)。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;其中,所述十二烷基三甲基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为:(7~10):(0~3)。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;其中,所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(7~10):(0~3)。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾的过程中,矿浆的ph值为9.0~9.5。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述第一次反浮选脱钾或所述第二次反浮选脱钾的过程中,ph值调节为6~6.5。在本发明的一些优选实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,包括:(1)将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤0.074mm的含钾铝土矿、粒径>0.074mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、3次精选、1次扫选;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂;所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为4:1.5:4.5;所述正浮选脱钾捕收剂与所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿的质量比为800g:1t;(3)将所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3.5:4:2.5;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为400g:1t;所述反浮选抑制剂与所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为260g:1t。本发明所述的一个或多个技术实施方案,至少具有如下技术效果或优点:本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,先将含钾铝土矿破碎、确定分级粒径并按照分级粒径r的大小来收集,然后采用特定的浮选工艺并配以适当的正浮选脱钾捕收剂、反浮选脱钾捕收剂和反浮选抑制剂;如此,使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率大于65.91%,并提高了铝精矿的铝硅比,从源头上降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,能够显著提高氧化铝产品的产量和质量。此外,本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法还得到富钾矿和脱钾尾矿,其中富钾矿中k2o的含量≥6.36%,可达到伊利石矿石标准要求,而脱钾尾矿中k2o的含量≤1.38%,可用于生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材,能够实现无废综合利用,具有显著的经济和环境效益。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。图1示出了依据本发明实施例的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法的工艺流程图。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:在本发明的一个方面,提供了一种低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,所述方法包括:将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;将所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿进行正浮选脱钾;将所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾;将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾;其中,0.023mm≤分级粒径r≤0.074mm。本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,先将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿、粒径>分级粒径r的含钾铝土矿;然后采用特定的浮选工艺,能够使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率大于65.91%,从源头上降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,从而提高了氧化铝产品的产量和质量;此外,还可得到富钾矿和脱钾尾矿,其中富钾矿中k2o的含量≥6.36%,可达到伊利石矿石标准要求;脱钾尾矿中k2o的含量≤1.38%,可用于生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材,能够实现无废综合利用。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾的过程中,采用正浮选脱钾捕收剂;所述正浮选脱钾捕收剂选自:油酸钠、苯甲羟肟酸或氧化石蜡皂中的一种或两种以上;所述第一次反浮选脱钾或所述第二次反浮选脱钾的过程中,采用反浮选脱钾捕收剂;所述反浮选脱钾捕收剂选自:十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上;所述第一次反浮选脱钾或所述第二次反浮选脱钾的过程中,采用反浮选抑制剂;所述反浮选抑制剂选自淀粉和/或糊精。本发明采用特定的浮选工艺并配以适当的正浮选脱钾捕收剂、反浮选脱钾捕收剂和反浮选抑制剂,使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率进一步提高,从源头上降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,从而提高了氧化铝产品的产量和质量。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂与所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(800~1200)g:1t。发明人对正浮选脱钾捕收剂和所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿的质量比进行了大量筛选和优化,最终限定了所述正浮选脱钾捕收剂与所述粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(800~1200)g:1t,从而使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率大于66.36%,从源头上进一步降低了含钾铝土矿中的含钾矿物。在本发明中的一些实施方式中,本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂与所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(150~500)g:1t;所述反浮选抑制剂与所述粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(100~300)g:1t。发明人对反浮选脱钾捕收剂和粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比以及反浮选抑制剂和粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比进行了大量筛选和优化,最终限定了所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(150~500)g:1t,且反浮选抑制剂与粒径>分级粒径r的含钾铝土矿的质量比为(100~300)g:1t,从而使得富钾矿中k2o的含量≥6.48%,得到的伊利石矿石更加优良;并且脱钾尾矿中k2o的含量≤1.38%,进一步实现了无废综合利用。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和苯甲羟肟酸;其中,所述油酸钠和所述苯甲羟肟酸的质量比为(4~5):(0~1)。发明人认识到,所述正浮选脱钾捕收剂的成分及其含量的选择会对正浮选脱钾过程中k2o的脱除率带来一定的影响;本发明通过对正浮选脱钾捕收剂的成分及其含量进行优化,在整个正浮选过程中,正浮选脱钾捕收剂中的各成分可共同发挥作用,从而使得正浮选脱钾过程中k2o的脱除率大于67%,从源头上更进一步降低了含钾铝土矿中的含钾矿物。在本发明的一些优选实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂;其中,所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为:(4~5):(1~2):(4~5)。本发明通过对正浮选脱钾捕收剂的成分及其含量进一步进行优化,限定了所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为(4~5):(1~2):(4~5),从而使得正浮选脱钾过程中k2o的脱除率大于67%,从源头上更进一步降低了含钾铝土矿中的含钾矿物。在本发明的一些实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;其中,所述十二烷基三甲基氯化铵和所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量比为(2~3):(2~3)。发明人认识到,所述反浮选脱钾捕收剂以及反浮选抑制剂的成分及其含量的选择会对富钾矿中k2o的含量大小带来一定的影响;本发明通过对反浮选脱钾捕收剂以及反浮选抑制剂的成分及其含量进行优化,在整个反浮选过程中,反浮选脱钾捕收剂以及反浮选抑制剂中的各成分可共同发挥作用,从而使得富钾矿中k2o的含量≥6.85%,并且脱钾尾矿中k2o的含量≤1.35%,完全满足生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材的要求,实现了无废综合利用。在本发明的一些优选实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;其中,所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(3.5~5):(3.5~5):(1~3)。本发明通过对反浮选脱钾捕收剂以及反浮选抑制剂的成分及其含量进一步进行优化,限定了所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(3.5~5):(3.5~5):(1~3),从而使得富钾矿中k2o的含量≥7.03%,并且脱钾尾矿中k2o的含量≤1.35%,完全满足生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材的要求,实现了无废综合利用。在本发明的一些优选实施方式中,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,包括:(1)将含钾铝土矿破碎、分级,分别收集粒径≤0.074mm的含钾铝土矿、粒径>0.074mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、3次精选、1次扫选;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂;所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为4:1.5:4.5;所述正浮选脱钾捕收剂与所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿的质量比为800g:1t;(3)将所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70~85%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3.5:4:2.5;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为400g:1t;所述反浮选抑制剂与所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为260g:1t。发明人还认识到,所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法是一个复杂的方法体系,本申请发明人经过平衡优化,最终选择了上述实施方式提供的所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,从而实现了正浮选脱钾过程中k2o的脱除率达到69.96%以上,从源头上最大化地降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,并使得富钾矿中k2o的含量达到7.03%以上,还使得脱钾尾矿中k2o的含量完全满足要求,最大化地实现了无废综合利用。下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请所述的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法进行详细说明。实施例1:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法贵州某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为1.52%,al2o3含量为55.76%,sio2含量为14.15%,a/s为3.94。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.074mm的含钾铝土矿、粒径>0.074mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、3次精选、1次扫选;结果见表1;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和苯甲羟肟酸;(3)将所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的85%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选,得到获得a/s为1.17、k2o含量为6.36%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.72、k2o含量为1.21%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表1;其中,所述反浮选脱钾所采用的所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;表1:贵州某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例2:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法河南某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为2.08%,al2o3含量为51.02%,sio2含量为16.62%,a/s为3.07。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.074mm的含钾铝土矿、粒径>0.074mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.074mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、3次精选、1次扫选;结果见表2;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂;所述油酸钠、所述苯甲羟肟酸和所述氧化石蜡皂的质量比为4:1.5:4.5;所述正浮选脱钾捕收剂与粒径≤0.074mm的含钾铝土矿的质量比为800g:1t;(3)将所述粒径>0.074mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的84.56%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3.5:4:2.5;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为400g:1t;所述反浮选抑制剂与粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为260g:1t;(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选,得到获得a/s为1.17、k2o含量为7.03%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.74、k2o含量为1.38%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表2;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3.5:4:2.5;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为400g:1t;所述反浮选脱钾采用的反浮选抑制剂与粒径>0.074mm的含钾铝土矿的质量比为260g:1t。表2:河南某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例3:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法山西某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为1.96%,al2o3含量为52.36%,sio2含量为14.68%,a/s为3.57。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.023mm的含钾铝土矿、粒径>0.023mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.023mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、1次精选、1次扫选;结果见表1;结果见表3;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和苯甲羟肟酸;所述油酸钠和所述苯甲羟肟酸的质量比为4:1;所述正浮选脱钾捕收剂与粒径≤0.023mm的含钾铝土矿的质量比为1200g:1t;(3)将所述粒径>0.023mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的77.85%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂为十二烷基三甲基氯化铵;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为1:1;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.023mm的含钾铝土矿的质量比为150g:1t;所述反浮选抑制剂与粒径>0.023mm的含钾铝土矿的质量比为100g:1t。(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,得到获得a/s为1.27、k2o含量为6.85%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.92、k2o含量为1.35%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表3;其中,所述反浮选脱钾捕收剂为十二烷基三甲基氯化铵;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为1:1;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.023mm的含钾铝土矿的质量比为150g:1t;所述反浮选脱钾采用的反浮选抑制剂与粒径>0.023mm的含钾铝土矿的质量比为100g:1t。表3:山西某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例4:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法贵州某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为1.52%,al2o3含量为55.76%,sio2含量为14.15%,a/s为3.94。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.05mm的含钾铝土矿、粒径>0.05mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.05mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、1次精选、1次扫选;结果见表4;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含油酸钠和苯甲羟肟酸;所述油酸钠和所述苯甲羟肟酸的质量比为5:1;所述正浮选脱钾捕收剂与粒径≤0.05mm的含钾铝土矿的质量比为1000g:1t;(3)将所述粒径>0.05mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的85%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵和所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量比为1:1;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为3:2;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.05mm的含钾铝土矿的质量比为500g:1t;所述反浮选脱钾采用的反浮选抑制剂与粒径>0.05mm的含钾铝土矿的质量比为300g:1t;(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,得到获得a/s为1.17、k2o含量为6.85%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.67、k2o含量为1.23%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表4;其中,所述反浮选脱钾所采用的所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵和所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量比为1:1;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为3:2;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.05mm的含钾铝土矿的质量比为500g:1t;所述反浮选抑制剂与粒径>0.05mm的含钾铝土矿的质量比为300g:1t;表4:贵州某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例5:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法河南某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为1.73%,al2o3含量为52.23%,sio2含量为15.85%,a/s为3.30。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.06mm的含钾铝土矿、粒径>0.06mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.06mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、1次精选、3次扫选;结果见表5;其中,所述正浮选脱钾捕收剂为油酸钠;所述正浮选脱钾捕收剂与粒径≤0.06mm的含钾铝土矿的质量比为900g:1t;(3)将所述粒径>0.06mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的70%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾所采用的所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为7:3;所述反浮选抑制剂为淀粉;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.06mm的含钾铝土矿的质量比为300g:1t;所述反浮选抑制剂与粒径>0.06mm的含钾铝土矿的质量比为250g:1t。(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,得到获得a/s为1.19、k2o含量为6.85%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.66、k2o含量为1.29%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表5;其中,所述反浮选脱钾所采用的所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为7:3;所述反浮选抑制剂为淀粉;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.06mm的含钾铝土矿的质量比为300g:1t;所述反浮选脱钾采用的反浮选抑制剂与粒径>0.06mm的含钾铝土矿的质量比为250g:1t。表5:河南某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例6:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法贵州某含低品位钾铝土矿,原矿k2o含量为1.35%,al2o3含量为54.28%,sio2含量为14.64%,a/s为3.71。本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法包括以下步骤,可参考图1:(1)将含钾铝土矿破碎并分级,分别收集粒径≤0.035mm的含钾铝土矿、粒径>0.035mm的含钾铝土矿;(2)将所述粒径≤0.035mm的含钾铝土矿进行正浮选脱钾,经过1次粗选、3次精选、1次扫选;结果见表6;其中,所述正浮选脱钾捕收剂包含氧化石蜡皂和苯甲羟肟酸;所述氧化石蜡皂和所述苯甲羟肟酸的质量比为5:1;所述正浮选脱钾捕收剂与粒径≤0.035mm的含钾铝土矿的质量比为1000g:1t;(3)将所述粒径>0.035mm的含钾铝土矿研磨至细度为-0.074mm的含钾铝土矿占总质量的75%,后进行第一次反浮选脱钾,经过1次粗选、2次精选、1次扫选;其中,所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为5:3.5:3;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.035mm的含钾铝土矿的质量比为450g:1t;所述反浮选脱钾采用的反浮选抑制剂与粒径>0.035mm的含钾铝土矿的质量比为200g:1t。(4)将所述正浮选脱钾得到的正浮选底流和所述第一次反浮选脱钾得到的反浮选泡沫合并,后进行第二次反浮选脱钾,得到获得a/s为1.18、k2o含量为6.48%的泡沫产品,作为富钾矿,并得到a/s为1.63、k2o含量为1.21%的底流产品,作为脱钾尾矿,结果见表6;其中,所述反浮选脱钾所采用的所述反浮选脱钾捕收剂包含十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵;所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为5:3.5:3;所述反浮选抑制剂包含淀粉和糊精;所述淀粉和所述糊精的质量比为2:3;所述反浮选脱钾捕收剂与粒径>0.035mm的含钾铝土矿的质量比为450g:1t;所述反浮选抑制剂与粒径>0.035mm的含钾铝土矿的质量比为200g:1t。表6:贵州某低品位含钾高硫铝土矿浮选脱钾指标实施例7:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比优化筛选实验在本发明所述含钾铝土矿脱钾的浮选方法中其他各工艺参数不变的情况下,将所述正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿(粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿)的质量比按照本发明所限定的质量比进行对比,结果见表7:表7:本发明所述浮选方法中正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比筛选组别正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比正浮选过程中k2o脱除率(%)11200g:1t67.3721000g:1t65.913800g:1t69.9641000g:1t66.365900g:1t67.91从表7可以看出,第3组即所述正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比为800g:1t时的k2o脱除率最优,因此本发明所提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中确定所述正浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿(粒径≤分级粒径r的含钾铝土矿)的质量比为800g:1t为最优选择。实施例8:本发明所述低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中,反浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比筛选实验在本发明所述含钾铝土矿脱钾的浮选方法中其他各工艺参数不变的情况下,将所述反浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿(粒径>分级粒径r的含钾铝土矿)的质量比按照本发明所限定的质量比进行对比,结果见表8:表8:本发明所述浮选方法中反浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比筛选从表8可以看出,第3组即所述反浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比为400g:1t时的效果最优,富钾矿中k2o含量较高。因此本发明所提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法中确定所述反浮选脱钾捕收剂与含钾铝土矿的质量比为400g:1t为最优选择。实施例9:本发明所述正浮选脱钾捕收剂成分及其含量筛选实验在本发明所述含钾铝土矿脱钾的浮选方法中其他各工艺参数不变的情况下,在本发明所述含钾铝土矿脱钾的浮选方法中其他各工艺参数不变的情况下,将所述反浮选脱钾捕收剂的成分及其含量按照本发明进行投料,结果见表9:表9:所述正浮选脱钾捕收剂的成分及其含量的效果验证从表9可以看出,第5组即所述正浮选脱钾捕收剂包含的油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂的质量比为:4:1.5:4.5时的k2o脱除率最优。因此本发明所提供的正浮选脱钾捕收剂中包含油酸钠、苯甲羟肟酸和氧化石蜡皂,且这三者的质量比为4:1.5:4.5为最优选择。实施例10:本发明所述反浮选脱钾捕收剂成分及其含量筛选实验在本发明所述含钾铝土矿脱钾的浮选方法中其他各工艺参数不变的情况下,将所述反浮选脱钾捕收剂的成分及其含量按照本发明进行投料,结果见表10:表10:所述反浮选脱钾捕收剂的成分及其含量的效果验证从表10可以看出,第5组即所述反浮选脱钾捕收剂包含的所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3.5:4:2.5时的效果最优,富钾矿中k2o含量较高。因此本发明所提供的反浮选脱钾捕收剂中包含所述十二烷基三甲基氯化铵、所述十二烷基二甲基苄基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵,且这三者之间的质量比为3.5:4:2.5为最优选择。从上述本发明各个实施例可以看出,本发明提供的低品位含钾铝土矿脱钾的浮选方法,先将含钾铝土矿破碎并分级,然后采用特定的浮选工艺并配以适当的正浮选脱钾捕收剂、反浮选脱钾捕收剂和反浮选抑制剂,使得含钾铝土矿的氧化钾脱除率大于65.91%,还提高了铝精矿的铝硅比,从源头上降低了含钾铝土矿中的含钾矿物,显著提高了氧化铝产品的产量和质量;此外,还可得到富钾矿和脱钾尾矿,其中富钾矿中k2o的含量≥6.36%,可达到伊利石矿石标准要求;脱钾尾矿中k2o的含量≤1.38%,可用于生产保温砖、免烧砖、普通烧结砖等建材,实现了无废综合利用,具有显著的经济和环境效益。最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12
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