专利名称：铝土矿反浮选中控制分散－选择性脱泥方法
技术领域：
本发明涉及一种一水硬铝石型铝土矿反浮选中对原矿--一水硬铝石型经磨矿后控制分散-选择性脱泥方法，属于矿物加工工程。
背景技术：
中国铝土矿以一水硬铝石型铝土矿为主，大部分为中低品位矿(A/S＝4～8的约占80％)，氧化硅含量较高，氧化铝较难溶出。这种铝土矿资源的特点，决定了我国氧化铝的生产方法和工艺大多采用混联法和烧结法，使得氧化铝生产的能耗较高、流程复杂，成本较高。目前，选矿(浮选)-拜尔法工艺被认为是处理我国一水硬铝石型铝土矿资源，实现氧化铝高效、低能耗生产的有效途径。
铝土矿反浮选脱硅技术是根据一水硬铝石型铝土矿中主要矿物的含量特点，采用浮少抑多的原理，将矿石中含量较少的含硅脉石矿物作为泡沫产品浮出，使产率为70％～80％的一水硬铝石精矿留在浮选槽内，从而实现铝土矿选矿脱硅。铝土矿反浮选脱硅生产氧化铝技术产业化，对充分利用我国丰富的中低品位铝土矿资源推动我国铝工业的可持续发展提供了技术保证，并具有重大的经济和社会效益。
采用不脱泥反浮选脱硅工艺，主要的缺点是磨矿作业，矿石中铝硅酸盐矿物比一水硬铝石易磨，当磨矿产品粒度为-0.074mm占70～90％左右，铝硅酸盐矿物主要分布在小于-0.032mm粒级中，矿石中的原生矿泥和磨矿后产生的次生矿泥将影响浮选作业；浮选时，以铝硅酸盐矿物为主的矿泥具有较大表面积，药剂吸附能力较强，导致捕收剂的选择性降低，消耗大量浮选药剂；另外细粒铝硅酸盐矿物浮选速度慢，造成反浮选时间长，浮选设备多。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝土矿反浮选中控制分散-选择性脱泥技术，以提高浮选入料铝硅比，优化铝土矿反浮选脱硅工艺，为铝土矿反浮选脱硅技术转化为生产力提供保证。
基本原理用扩展的DLVO理论及原子力显微镜测定研究铝硅矿物间相互作用力与凝聚分散行为。在酸性介质中铝硅矿物间的凝聚归因于铝硅矿物间界面相互作用力为引力，碱性介质中，铝硅矿物间的分散归因于铝硅矿物界面相互作用力为斥力。调节矿物表面性质，改变这种相互作用力，可控制铝硅矿物的凝聚-分散行为，改善反浮选脱硅过程。
为了强化矿物颗粒分散，使用分散剂，使矿物表面ζ电位值增大，增强静电排斥力，或者增加矿物表面亲水性，增大颗粒间水化排斥力。当分散剂用量为10-4mol/l至10-2mol/l时，矿浆酸碱度为弱碱性，一水硬铝石表面负ζ电位大，有利于分散。
工艺过程及参数铝土矿反浮选中控制分散-选择性脱泥技术是根据一水硬铝石型铝土矿中不同矿物的可碎性及表面性质等的差异，在磨矿过程中添加分散剂碳酸钠，实现矿浆的有效分散，分散剂用量为3000～4000g/t原矿；选择性脱泥作业入料矿浆重量浓度为15～18％，矿泥铝硅比为1.3～1.7，作为尾矿排放，脱泥后的沉砂的矿浆浓度大于35％，进入浮选作业。
本发明在铝土矿反浮选脱硅工艺的磨矿过程中添加分散剂，改变一水硬铝石和铝硅酸盐矿物表面性质，控制铝硅矿物的凝聚-分散行为，有效分散的矿浆进入脱泥作业，借助重力沉降原理使部分细粒级铝硅酸盐矿物选择性脱除，实现一水硬铝石与铝硅酸盐矿物的初步分离。在铝土矿反浮选脱硅工艺中采用本发明，提高了磨矿效率和入选矿浆铝硅比，使浮选药剂用量降低，浮选时间缩短，浮选设备减少。对铝硅比为5-6左右的铝土矿矿石，通过控制分散-选择性脱泥，获得A/S小于1.7，产率12％左右的矿泥产品，将节省磨矿能耗费20％、节约浮选药剂10％-20％，提高Al2O3回收率5％以上，节省浮选设备20％左右。该技术的发明将为铝土矿反浮选脱硅生产氧化铝技术产业化提供了技术保证，使我国丰富的中低品位铝土矿资源得以充分利用，推动我国铝工业的可持续发展，经济和社会效益显著。
具体实施例方式
1.使用原矿铝硅比A/S为5.67的河南铝土矿，其主要矿物为一水硬铝石，含量约为53.4％～53.8％。其次为叶蜡石(含量约为14.7％～17.4％)，伊利石(含量约为16.5％～15.8％)，少量斜绿泥石(含量约为9.3％～12.6％)，少量高岭石(含量约为3％～3.5％)。连选工艺制度为磨矿产品的粒度为-0.074mm占86％左右，分散剂碳酸钠用量3800g/t；选择性脱泥作业入料矿浆浓度为16％，脱泥后的沉砂的矿浆浓度35％；浮选体系的酸碱度控制在pH6左右，以烷基卤化季铵盐为捕收剂进行反浮选。控制分散-选择性脱泥作业得到铝硅比为1.70矿泥作为尾矿排放，脱泥后的沉砂铝硅比为7.20(比原矿铝硅比提高1.53)，反浮选铝土矿精矿品位(Al2O3)为69.43％，精矿中SiO2含量为6.60％，精矿铝硅比A/S为10.52，回收率为85.04％。
2.矿样采自河南小关山矿的几个不同矿点，原矿X光衍射分析结果表明，主要矿物为一水硬铝石，脉石矿物主要是伊利石和高岭石，以及少量绿泥石，叶蜡石含量极少，原矿铝硅比A/S为5.72。连选工艺制度为磨矿产品的粒度为-0.074mm占85％左右，分散剂碳酸钠用量3600g/t；选择性脱泥作业入料矿浆浓度为15％，脱泥后的沉砂的矿浆浓度35％；浮选体系的酸碱度控制在pH6左右，以烷基卤化季铵盐为捕收剂进行反浮选。控制分散-选择性脱泥作业得到铝硅比为1.64矿泥作为尾矿排放，脱泥后的沉砂铝硅比为7.02(比原矿铝硅比提高1.30)，反浮选铝土矿精矿品位(Al2O3)为68.90％，精矿中SiO2含量为6.86％，精矿铝硅比A/S为10.04，回收率为85.76％。
权利要求
1.铝土矿反浮选脱泥技术，其特征在于在磨矿过程中添加分散剂碳酸钠，分散剂用量为3000～4000g/t原矿；脱泥作业入料矿浆重量浓度为15～18％，矿泥铝硅比为1.3～1.7，作为尾矿排放，脱泥后的沉砂的矿浆浓度大于35％，进入浮选作业。
全文摘要
铝土矿反浮选中控制分散—选择性脱泥方法。本发明根据一水硬铝石型铝土矿中不同矿物的可碎性及表面性质等的差异，在磨矿过程中添加分散剂碳酸钠，实现矿浆的有效分散。在铝土矿反浮选脱硅工艺中采用本发明，提高了磨矿效率和入选矿浆铝硅比，使浮选药剂用量降低，浮选时间缩短，浮选设备减少。对铝硅比为5－6左右的铝土矿矿石，通过控制分散—选择性脱泥，获得A/S小于1.7，产率12％左右的矿泥产品，将节省磨矿能耗费20％、节约浮选药剂10％－20％，提高Al
文档编号B03D1/00GK1778472SQ20041004698
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者胡岳华, 李旺兴, 王毓华, 顾帼华, 何平波, 邓海波, 覃文庆, 赵清杰 申请人:中南大学