一种堆积型铝土矿的选矿方法与流程

本发明涉及铝土矿选矿领域，特别是一种堆积型铝土矿的选矿方法，实现堆积型铝土矿的回收。

背景技术：

广西堆积型铝土矿是国内铝土矿特有资源，其原矿含水含泥将近60％，要回收铝土矿精矿必须除掉其中的水、泥等杂质，目前，堆积型铝土矿的选矿采用水洗物理选矿法，该方法工艺技术成熟，已成熟应用于堆积型铝土矿选矿三十年以上，为目前堆积型铝土矿选矿主流选矿法，国内外堆积型铝土矿选矿均采用此方法。

水洗物理选矿工艺建设投资大，建设周期长，生产技术成熟但生产成本高，且生产出的合格铝土矿含泥含水高，工艺要求含泥含水在10％以下，实际生产中，含泥含水量常高于10％，无形中增加氧化铝冶炼成本，也是氧化铝生产成本居高不下的主要原因之一；建设尾矿库造成水土流失，同时尾矿库常出现泥浆泄露，给生产企业带来很大的安全、环保压力。同时，随着开采的推进，采场内胶泥铝土矿量日渐增多，有的采场胶泥铝土矿量占到采场矿量的三分之一，个别采场甚至达到三分之二的矿量，生产实践证明，水洗法对胶泥铝土矿的处理不理想，往往造成合格铝土矿含泥含水超标，有的生产企业直接不开采胶泥铝土矿，造成资源浪费，缩短企业服务年限。

技术实现要素：

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种堆积型铝土矿的选矿方法，针对水洗物理选矿法在生产存在的弊端，提出一种干法回收铝土矿精矿的选矿方法，该方法不需用水即可达到铝土矿回收，实现矿石与泥土的分离，同时实现泥土的回收利用。该方法能解决水洗物理选矿法存在的问题，同时能降低铝土矿的生产成本，不污染环境。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种堆积型铝土矿的选矿方法，将铝土矿原矿经过烘干、筛分和破碎得到铝土矿成品矿，将铝土矿原矿进行一次烘干处理，得到含水率降至低于10％的矿石；按所述矿石的尺寸大小进行筛分并对应进行粗处理和精处理；所述粗处理将尺寸大于50mm的矿石进行一次破碎处理得到小于50mm的矿石，并送入精处理；所述精处理将矿石经双层分离筛进行一次矿泥分离，再将矿石进行二次烘干处理至其含水率低于1％，旋转搅拌，经双层分离筛进行二次矿泥分离，过高压空气除尘后，进入二次破碎处理；所述二次破碎处理通过细碎破碎机将矿石破碎到规定尺寸，得到铝土矿成品矿；所述矿泥分离筛分出小于1mm的泥土尾矿，复垦回填。

上述方案中，通过将烘干后的矿石按照其尺寸进行针对处理，在对尺寸大于50mm的矿石先将其进行破碎，此过程可以将附着在矿石上的初步分离出来，实现矿泥分离的粗处理，同时为矿石的后续处理做好准备。精处理过程主要实现矿泥分离，通过设置两次矿泥分离处理，将铝土矿含泥率降至2％以下；其中，一次矿泥分离主要将经过一次烘干处理后的矿石筛分出附着的泥土；二次烘干处理能够对矿石进一步烘干，有利于进一步粉碎附力强或尺寸较大的泥土，二次矿泥分离针对前处理中为未粉碎彻底的泥土筛分出来，高压空气除尘可以清除由于静电等原因附着在矿石表面的泥尘，进一步降低铝土矿含泥率。

优选的，所述粗处理将大于50mm的矿石在滚筒筛中进行旋转筛分，所述滚筒筛的筛孔大小为30-40mm；滚筒筛筛上矿石经过压缩空气除尘后，经细碎破碎机破碎到规定尺寸，得到铝土矿成品矿，滚筒筛筛下矿石送入精处理。这里针对尺寸较大的矿石进行处理，由于大矿石在滚筒筛翻滚中其自身的撞击力较强，可以较好分离附着的泥土，这里通过30-40mm的筛孔可以很快筛除大矿石中掉落或碰散的泥土或小尺寸矿石，这样得到的大矿石基本没有附着泥土，这里再通过高压空气除尘可以得到含泥率的大矿石，可以直接进行最后的粉碎。

优选的，按所述矿石的尺寸大小进行筛分并对应进行粗处理、中处理和精处理，所述粗处理将尺寸大于50mm的矿石进行一次破碎处理得到小于50mm的矿石，并送入中处理；所述中处理在滚筒筛中进行旋转筛分，所述滚筒筛的筛孔大小为15-20mm，滚筒筛筛上矿石经过压缩空气除尘后，进入二次破碎处理，滚筒筛筛下矿石送入精处理，所述精处理进行二次烘干处理至矿石含水率低于1％，经旋转搅拌，双层分离筛进行矿泥分离，筛分出的矿石过高压空气除尘后，得到铝土矿成品矿，筛分出小于1mm的泥土尾矿，复垦回填。通过粗处理、中处理和精处理可以快速实现矿泥分离，同时将铝土矿含泥率降至1％以下。这里粗处理能够将大尺寸矿石粉碎，以便进入中处理；中处理中通过大筛孔对矿石进行筛分可以快速筛分出15mm以上的矿石，此时此类矿石占铝矿石的60％以上，同时应明白的是这类尺寸的矿石在与大量的泥土翻滚中，其碰撞受到了一定的限制，大尺寸的泥土块破碎效果也不理想；中处理解决了此类影响，将细小的矿泥先筛选掉，增加矿石的碰撞效果、降低其含泥率，通过压缩空气除尘后可以将此类矿石直接输送二次破碎处理，提高工作效率。

优选的，所述双层分离筛采用振动筛分装置替代，所述振动筛分装置包水平循环运行的运送带和若干振动转筒，所述运送带上均布有直径1mm小孔，运送带工作面对应的下方设置有漏斗形集尘槽，集尘槽连接集尘风机；所述振动转筒相对设置在集尘槽上方并支撑运送带水平运行；运送带工作面对应的下方还设置若干连接压缩空气管路的吹风口，所述吹风口贴合运送带工作面下端面；所述运送带工作面对应的上方设置有安全罩，所述安全罩的宽度大小与运送带的宽度大小相对应。这里公开了一种振动筛分装置，可以提高上述方案的工作效率；这里振动筛分装置采用带有振动转筒的运送带，运送带的长度可以根据需求设置；运送带可以在运输过程中实现矿泥分离；其中，振动转筒通过振动将泥土通过筛孔筛下，吹风口可以使得运送带工作面上的矿石翻滚使得矿石重新放置，有利于泥土被振动筛下，同时高压空气可用疏通被阻塞的筛孔，保障运送带正常工作。

优选的，所述一次烘干处理设置在中处理中，通过安装有加热设备使用滚筒筛进行烘干、筛分。滚筒筛可以根据需要在将筛网设置在其出口处，在烘干后，同时也可以进行筛分处理。

优选的，所述一次烘干处理和二次烘干处理采用安装有加热设备的回转窑进行烘干。回转窑其保温加热效果好，同时可以对大批量的矿石进行连续处理，加快处理效率。

优选的，所述一次烘干处理和二次烘干处理的设备并排设置，所述二次烘干处理的热源为一次烘干处理设备尾气余热。一次烘干处理蒸发的水汽最多带走的热量也最多，二次烘干处理是在一次烘干处理后不久进行，其矿石还保留着一定热量，矿石中水分蒸发也在持续进行，而这里采用余热作为二次烘干处理的热源，可以节约能源的消耗，减少成本支出。

优选的，所述一次破碎处理包括将矿石依次送至鄂式破碎机和中碎圆锥破碎机。

优选的，所述二次破碎处理包括将矿石送至细碎圆锥破碎机并破碎至小于15mm。

优选的，所述铝土矿原矿采装后放置在原矿仓中，并通过原矿仓底部的200×200mm格筛筛分，将不大于200mm的铝土矿原矿送至一次烘干处理，将大于200mm的铝土矿原矿经破碎机破碎至小于100mm后，送回原矿仓。原矿仓可以作为存储和初步筛选的设备，可以保证给料供给均匀。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明针对水洗物理选矿法在生产存在的弊端，提供一种高效的干法铝土矿回收工艺方法；通过采用按照矿石尺寸分级处理，针对不同矿石尺寸提供针对的工艺步骤，从而将矿石和泥土快速分离，减少铝土矿含泥率。通过设置一次烘干处理、粗处理和精处理，能够确保大尺寸或小尺寸的矿石和泥土的分离效率，其中精处理设置两次矿泥分离处理：一次矿泥分离主要将经过一次烘干处理后的矿石筛分出附着的泥土；二次烘干处理能够对矿石进一步烘干，有利于进一步粉碎或分离附力强或尺寸较大的泥土，二次矿泥分离针对前处理中未粉碎彻底的泥土筛分出来，高压空气除尘可以清除由于静电等原因附着在矿石表面的泥尘，进一步降低铝土矿含泥率。

2.本发明粗处理中采用设置有大筛孔的滚筒筛对尺寸较大的矿石进行处理，通过减少小尺寸的矿石泥土对大尺寸矿石的缓冲，保证大尺寸矿石在滚筒筛翻滚中的撞击力，较好分离附着的泥土，再通过高压空气除尘即可以得到含泥率的大矿石，可以直接进行最后的粉碎。这里无需通过双层分离筛将矿泥分离，即可以实现占最终铝矿石重量15-30％的快速筛选，实现工艺效率化、节能化处理。

3.本发明通过粗处理、中处理和精处理进行快速矿泥分离，同时将铝土矿含泥率降至1％以下；中处理将占最终铝矿石重量的50-60％矿石中通过大筛孔进行快速筛分出，减少翻滚中碰撞限制，保证矿石的碰撞效果、降低其含泥率，无需通过双层分离筛将矿泥分离，即可以实现快速矿泥分离，提高工作效率。精处理针对小尺寸矿泥进行充分烘干，保证泥土过筛；同时针对该过程中泥含量最大、处理速度慢的不足，设置了二次烘干及专门过筛的振动筛分装置进行矿泥分离，有效协同了其他步骤。

4.本发明不用水洗，减少了尾矿库的投资建设费用，消除了尾矿库所带来的环境污染和安全隐患问题，解决了采空区复垦所需的大量土源，同时节约大量水资源。本发明合格铝土矿粒度≤15mm；原矿回收粒度≥1mm；合格铝土矿含泥率≤2％，含水率≤1％。水洗物理选矿法成品矿含泥含水量常在10％以上，可见含泥含水率大大降低，可大大降低氧化铝的冶炼成本。采用工程措施与土地整治相结合后，将极大地改善生态环境，减轻土壤侵蚀，有效减轻水土流失，还可有效防止风蚀对环境造成的污染。

附图说明

图1是本发明实施例1的工艺流程示意图。

图2是本发明实施例2的工艺流程示意图。

图3是本发明实施例3的工艺流程示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种堆积型铝土矿的选矿方法，将铝土矿原矿经过烘干、筛分和破碎得到铝土矿成品矿，将铝土矿原矿进行一次烘干处理，得到含水率降至低于10％的矿石；按所述矿石的尺寸大小进行筛分并对应进行粗处理和精处理；所述粗处理将尺寸大于50mm的矿石进行一次破碎处理得到小于50mm的矿石，并送入精处理；所述精处理将矿石经双层分离筛进行一次矿泥分离，再将矿石进行二次烘干处理至其含水率低于1％，旋转搅拌，经双层分离筛进行二次矿泥分离，过高压空气除尘后，进入二次破碎处理；所述二次破碎处理通过细碎破碎机将矿石破碎到规定尺寸，得到铝土矿成品矿；所述矿泥分离筛分出小于1mm的泥土尾矿，复垦回填。

本发明针对水洗物理选矿法在生产存在的弊端，及现有干法选矿方法效率低、含泥率高的问题，提供一种干法选矿方法及其工艺系统不需用水即可达到铝土矿回收，实现矿石与泥土的分离，同时实现泥土的回收利用，同时能降低铝土矿的生产成本，不污染环境。

如图1所示，为本发明实施例1工作流程示意图。这里工艺流程设置在采矿场内，堆积型铝土矿原矿经回采装运至原矿仓，原矿仓用圆钢及混凝土构建成200×200mm格筛，原矿过筛后，小于200mm的原矿由皮带输送至旋转窑，大于200mm的原矿经破碎机破碎至小于100mm，与原矿仓下小于200mm的原矿混合后进入旋转窑，旋转窑内由供热设备提供热量在旋转窑内对原矿石进行翻滚烘干，即一次烘干处理，使原矿含水率降低至10％以下。对烘干后的原矿石进行筛分，其中尺寸大于或等于50mm的原矿石送入粗处理流程；小于50mm的原矿石送入精处理流程。这里粗处理将原矿石进行一次破碎处理，即送入鄂式破碎机及中式破碎机破碎后得到小于50mm的矿石，并送入精处理流程。精处理将原矿石经双层分离筛进行一次矿泥分离，再将矿石送入旋转窑进行二次烘干处理至其含水率低于1％，在通过旋转窑的旋转搅拌后，输送至双层分离筛进行二次矿泥分离，筛分出小于1mm的泥土尾矿，复垦回填；其余原矿石过高压空气除尘后，进入二次破碎处理，二次破碎处理即通过细碎破碎机将矿石破碎到规定尺寸，这里优选15mm以下尺寸，得到铝土矿成品矿。这里精处理过程设置两次矿泥分离处理，能够铝土矿含泥率降至2％以下；其中，一次矿泥分离主要将经过一次烘干处理后的矿石筛分出附着的泥土；二次烘干处理能够对矿石进一步烘干，有利于进一步粉碎附力强或尺寸较大的泥土，二次矿泥分离针对前处理中为未粉碎彻底的泥土筛分出来，高压空气除尘可以清除由于静电等原因附着在矿石表面的泥尘，进一步降低铝土矿含泥率。

如图2所示，为本发明实施例2工作流程示意图。堆积型铝土矿原矿经回采装运至原矿仓，过其底部200×200mm格筛，小于200mm的原矿由皮带输送至旋转窑，大于200mm的原矿经破碎机破碎至小于100mm，与原矿仓下小于200mm的原矿混合后进入旋转窑。回转窑其保温加热效果好，同时可以对大批量的矿石进行连续处理，加快处理效率。旋转窑内由供热设备提供热量在旋转窑内对原矿石进行翻滚烘干，即一次烘干处理，使原矿含水率降低至10％以下。对烘干后的原矿石进行筛分，其中尺寸大于或等于35mm的原矿石送入粗处理流程；小于35mm的原矿石送入精处理流程。述粗处理将大于或等于35mm的原矿石输送到滚筒筛中进行旋转筛分，滚筒筛的筛孔大小为35mm；大筛孔可以筛去掉落的泥块或小尺寸矿石；滚筒筛筛上矿石经过压缩空气除尘后，经细碎破碎机破碎到规定尺寸，得到铝土矿成品矿；其中滚筒筛筛下矿石送入精处理。大矿石在滚筒筛翻滚中相互之间或与滚筒筛之间的撞击力较强，可以较好分离附着的泥土，通过35mm的筛孔可以快速筛除掉落或碰散的泥土或小尺寸矿石，得到的大矿石基本没有附着泥土，再通过高压空气除尘可以得到含泥率低于1％的矿石，可以直接进行最后的粉碎。精处理过程设置两次矿泥分离处理，能够铝土矿含泥率降至2％以下，具体与实施例1相同。

如图3所示，为本发明实施例3工作流程示意图。堆积型铝土矿原矿经回采装运至原矿仓，过其底部200×200mm格筛，小于200mm的原矿由皮带输送至旋转窑，大于200mm的原矿经破碎机破碎至小于100mm，与原矿仓下小于200mm的原矿混合后进入安装有加热设备的滚筒筛中进行烘干、筛分。滚筒筛在其前半段设置加热装置，在其后半段依次设置17mm筛孔段和50mm筛孔段，其中两筛孔段之间设置隔板，50mm筛孔段靠近滚筒筛出口。筛分处理通过筛分机以原矿石的尺寸大小50mm、17mm为界进行筛分并对应进行粗处理、中处理和精处理。粗处理将尺寸大于50mm的矿石送入鄂式破碎机及中式破碎机进行一次破碎处理得到小于50mm的矿石，并全部送入中处理。中处理在滚筒筛中进行旋转筛分，滚筒筛的筛孔大小为17mm，滚筒筛筛上矿石最后送入传送带，并通过压缩空气除尘后，进入二次破碎处理，二次破碎处理即通过细碎破碎机将矿石破碎到规定尺寸，这里优选15mm以下尺寸，得到铝土矿成品矿；滚筒筛筛下矿石送入精处理。精处理通过旋转窑将17mm以下原矿石及中处理筛下的矿石进行二次烘干处理至矿石含水率低于1％，经旋转搅拌，双层分离筛进行矿泥分离，筛分出的矿石过高压空气除尘后，得到铝土矿成品矿，筛分出小于1mm的泥土尾矿，复垦回填。这里通过粗处理、中处理和精处理可以快速实现矿泥分离，同时将铝土矿含泥率降至1％以下。粗处理能够将大尺寸矿石粉碎，以便进入中处理；中处理中通过大筛孔对矿石进行筛分可以快速筛分出17mm以上的矿石，而17mm以上的矿石占最终铝矿石重量的50-60％以上；此过程中细小的泥土或小矿石的快速筛除，可以减少翻滚中碰撞限制，保证矿石的碰撞效果、降低其含泥率，无需再通过双层分离筛将矿泥分离，即可以实现快速矿泥分离，加快了流程进度，提高了工作效率。精处理针对小尺寸矿泥进行充分烘干，保证泥土充分粉碎以便过筛；同时针对该过程中泥含量最大、处理速度慢的不足，设置了二次烘干及专门过筛的振动筛分装置进行矿泥分离，有效协同了其他步骤，加速了整个流程的效率。

振动筛分装置包水平循环运行的运送带和若干振动转筒，运送带采用宽为1.2-1.5m的宽尺寸，其上均布有直径1mm小孔。运送带工作面对应的下方设置有漏斗形集尘槽，集尘槽连接集尘风机，集尘风机用于收集尘土，保障工作环境。振动转筒相对设置在集尘槽上方并支撑运送带水平运行。运送带工作面对应的下方还设置若干连接压缩空气管路的吹风口，吹风口贴合运送带工作面下端面。运送带工作面对应的上方设置有安全罩，安全罩的宽度大小与运送带的宽度大小相对应。振动转筒通过振动将泥土通过筛孔被筛下，吹风口可以使得运送带工作面上的矿石翻滚使得矿石重新放置，有利于泥土被振动筛下，同时高压空气可用疏通被阻塞的筛孔，保障运送带正常工作；安全罩可以防止尘土飞扬。

优选的，一次烘干处理和二次烘干处理的设备并排设置，二次烘干处理的热源为一次烘干处理设备尾气余热。一次烘干处理蒸发的水汽最多带走的热量也最多，二次烘干处理是在一次烘干处理后不久进行，其矿石还保留着一定热量，矿石中水分蒸发也在持续进行，而这里采用余热作为二次烘干处理的热源，可以节约能源的消耗，减少成本支出。

综上，本发明针对水洗物理选矿法在生产存在的弊端，以及现有干法选矿中存在的效率低、含泥率高的不足，提供高效的干法铝土矿回收工艺方法。通过针对不同矿石尺寸提供针对的工艺步骤，从而将矿石和泥土快速分离，减少铝土矿含泥率。通过设置一次烘干处理、粗处理和精处理，能够确保大尺寸或小尺寸的矿石和泥土的分离效率；其中精处理设置两次矿泥分离处理：一次矿泥分离主要将经过一次烘干处理后的矿石筛分出附着的泥土，此过程筛除的泥土最多，但是一些结实泥土块或粘附强的泥块并不能有效清除；这时进行的二次烘干处理能够对矿石进一步烘干；此过程中，由于已经将大部分的泥土筛除，可以对矿石进行更充分有效的烘干，消除前步骤中未能烘干到的区域，结合旋转搅拌可以将泥块或附着强的泥块进一步粉碎或分离，二次矿泥分离可以将前步骤中未粉碎彻底的泥土筛分出来，高压空气除尘可以清除由于静电等原因附着在矿石表面的泥尘，进一步降低铝土矿含泥率。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。