铝土矿静电分离的干法选矿工艺的制作方法

发明领域本发明涉及一种铝土矿矿石的干法提质工艺，包括研磨、干燥、去团聚、空气分级和静电分离。相关技术的讨论美国专利号no.6,296,818描述了一种在大气压下处理氧化铝一水合物铝土矿以获得铝酸盐溶液的化学消化方法。美国专利号no.5,279,645描述了一种从三水铝石型铝土矿中去除有机物的热焙烧工艺，其中焙烧温度为400-600℃。在共同拥有的美国专利号no.4,839,032和no.4,847,507中公开了一种带式分离器系统。共同拥有的美国专利号no.5,904,253描述了一种用于bss的改进的带几何形状，其请求保护了一种用于处理非铝土矿矿石的系统。

背景技术：

技术实现思路

1、本发明的各方面和实施方案涉及用于一水合物和三水合物铝土矿矿石的无水选矿的干燥、研磨、去团聚、空气分级和静电分离的方法。本发明的各方面和实施方案涉及一种方法，所述方法粉碎并干燥铝土矿，随后通过静电分离对铝土矿矿石进行提质以在完全干燥且无水的过程中从低品位铝土矿产生铝土矿精矿。本发明的目的是能够加工具有边际质量(非冶金级)的低品位铝土矿(一水合物和三水合物)，或者提高冶金或化学级铝土矿的质量，以提高其价值或适合进一步加工。本发明的一个优点是，所述的加工方法允许对因有效氧化铝含量低或反应性二氧化硅含量高而具有边际经济价值的铝土矿矿石进行选矿。此外，本发明的优点在于，所述的加工方法是在无水的完全干燥的方法中进行的，因此铝土矿贫矿的分离过程的副产物将是干燥的并且不包含化学残留物，因此允许直接有益的用途，例如在硅酸盐水泥制造中，或者作为可堆叠的干燥尾矿储存。本发明适用于主要含有三水铝石的低温铝土矿，以及主要含有勃姆石和/或硬水铝石的高温铝土矿。本发明显示出可以减少以石英和高岭石形式存在的反应性二氧化硅。

2、本发明的一个实施方案包括干燥研磨和干燥系统，随后是带式静电分离器系统(bss)，以产生高品位铝土矿精矿和干燥的低品位铝土矿副产品。

3、在本发明的另一实施方案中，所述系统包括同时进行干燥研磨和干燥，随后是带式静电分离器系统(bss)，以产生高品位铝土矿精矿和干燥的低品位铝土矿副产品。

4、在又一个实施方案中，当矿石已经适当细化时，例如在湿尾矿的情况下，所述系统包括热干燥，随后去团聚，然后是带式静电分离器系统(bss)，以产生高品位铝土矿精矿和干燥的低品位铝土矿副产品。

5、在又一个实施方案中，当矿石已经适当细化时，例如在湿尾矿的情况下，所述系统包括同时热干燥和机械去团聚，然后是带式静电分离器系统(bss)，以产生高品位铝土矿精矿和干燥的低品位铝土矿副产品。

6、在另外一个实施方案中，所述系统包括干燥研磨和干燥，随后是扫气或清洁配置中进行带分离。

7、在另外一个实施方案中，当矿石已经适当细化时，所述系统包括热干燥和去团聚，然后在扫气或清洁配置中进行带分离。

8、在另外一个实施方案中，所述系统包括干燥研磨和干燥，随后进行一个或多个粒度分离步骤以及一个或多个细粒级分和粗粒级分的带式分离。

9、在又一个实施方案中，在矿石已经适当细化的情况下，所述系统包括热干燥和去团聚，随后是一个或多个粒度分离步骤以及一种细粒级分和粗粒级分的带式分离。

10、根据一个或多个方面，公开了一种用于铝土矿矿石的选矿方法。所述方法可包括提供铝土矿矿石源、干燥铝土矿以获得小于约4.0重量％、优选小于约2.0重量％的水分含量，以及用摩擦静电带式分离器或带式分离器系统(bss)分离铝土矿以产生铝土矿富矿的精矿，所述精矿富含总al2o3和/或可用氧化铝，并且减少总sio2和/或反应性二氧化硅，其中所述方法是无水的。

11、在一些方面，铝土矿矿石源的特征在于d90粒度为约200微米或者更小。铝土矿矿石源的特征可以是水分含量大于重量的约10％。所述方法可以以完全干燥的冶金路线中进行。

12、在一些方面，所述方法可以进一步包括研磨铝土矿矿石源，使得90％的铝土矿颗粒(d90)细于约200微米。所述方法可进一步包括在分离之前使用高剪切冲击装置，例如销式搅拌机或锤式研磨机、销式研磨机或转子磨机等，对干燥的铝土矿进行机械去团聚。铝土矿的研磨和干燥可以在相同的设备中进行，例如空气吹扫磨机，如立式辊磨机、锤式研磨机、销式研磨机或转子磨机等。铝土矿的干燥和去团聚可在相同的设备中进行，例如空气吹扫式搅拌闪蒸干燥器系统。

13、在一些方面，铝土矿矿石源可以是一水合物和/或三水合物铝土矿。铝土矿矿石源可以是冶金级铝土矿。

14、在一些方面，所述方法可进一步包括将铝土矿富矿精矿引入氧化铝精炼操作或拜耳法。分离步骤可进一步产生适用于制造水泥或水泥熟料的副产物。在至少一些方面，所述副产物在用于制造水泥熟料或水泥产品之前不需要预处理以去除钠。所述方法可进一步包括将分离步骤的副产物存储为可堆叠的干燥尾矿。

15、在一些方面，铝土矿可以以大于约37吨/小时/米电极宽度的进料速率进行选矿。铝土矿富矿的精矿的特征可以在于按重量计小于约4％的反应性二氧化硅，例如约3％的反应性二氧化硅。存在于铝土矿富矿的产品中铁的量可以相对减少约0％至约30％。存在于铝土矿富矿的产品中的二氧化钛(tio2)的量可以相对减少约0％至约75％。存在于铝土矿富矿的产品中的高岭石的量可以相对减少约0％至约50％。存在于铝土矿富矿的产品中石英的量可以相对减少约20％至约80％。每单位可用氧化铝存在的反应性二氧化硅的量可以相对减少约10％至约65％。

16、在一些方面，铝土矿与可用氧化铝的比例可相对降低约8％至约27％。在铝土矿富矿的产品中可用氧化铝与反应性二氧化硅的比率(a/s)可相对增加约20％至约200％。铝土矿与总al2o3的比例可相对降低约2％至约30％。

17、在一些方面，来自第一bss阶段的干燥的铝土矿贫矿的副产物可由第二bss阶段在扫气配置中进行处理，其中来自第二bss的铝土矿富矿的产物作为进料返回到第一bss阶段。来自第一bss阶段的干燥的铝土矿贫矿的副产物可由第二bss阶段以扫气配置进行处理。来自第一bss的铝土矿精矿可由处于清洁配置中的第二bss处理。

18、在一些方面，来自第一bss的干燥的铝土矿贫矿副产物可由第二bss在扫气配置中处理，其中来自第二bss的铝土矿富矿的产物作为进料返回到第一bss，并且其中来自第一bss的铝土矿富矿精矿可以由第二bss在清洁配置中处理。来自第一bss的干燥的铝土矿贫矿副产物可由第二bss在扫气配置中进行处理，并且其中来自第一bss的铝土矿富矿精矿可由第二bss在清洁配置中进行处理。在至少一些方面，来自第一bss的干燥的铝土矿贫矿副产物可由第二bss在扫气配置中处理，其中来自第二bss的铝土矿富矿产品可以作为进料返回到第一bss。来自第一bss的干燥的铝土矿贫矿的副产物可由第二bss以扫气配置进行处理。

19、在一些方面，所述方法可进一步包括对处理后的铝土矿进行空气分级以提供细粒级分和粗粒级分。来自空气分离器分级系统的细粒级分或粗粒级分中的任意一个或两者可以用bss处理以产生铝土矿富矿精矿，其中所述铝土矿富矿精矿富含总al2o3和/或可用氧化铝，并减少总sio2和/或反应性二氧化硅。所述细粒级分可用bss处理以产生铝土矿富矿精矿，其富含总al2o3和/或可用氧化铝，并减少总sio2和/或反应性二氧化硅。

20、在一些方面，所述方法可进一步包括将细粒级分引入至少一个进一步空气分离器分类装置。来自最终空气分级阶段之前的至少一个进一步空气分级阶段中的一个或多个粗粒级分可通过bss进行处理。来自最终空气分级阶段的细粒级分可通过bss进行处理。

21、本发明的这些和其他特征和优点将从以下详细描述中更具体地理解。