CN100589882C - 一种铝土矿选精矿或尾矿的沉降脱水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝土矿选精矿或尾矿的沉降脱水方法,涉及一种铝土矿选矿过程的选精矿或尾矿的快速沉降和高效脱水方法。其特征在于采用两段工艺对精矿或尾矿进行沉降,首先第一段工艺为在精矿或尾矿浆中加入絮凝剂,在-100-0mv的动电位下,实现精矿或尾矿颗粒的快速絮凝和沉降;然后在第二段工艺对一段工艺的溢流采用酸或碱电解质来调整微细粒矿物表面电荷和动电位,使溢流中的微细颗粒在静电作用和溶液残留的絮凝剂作用下形成絮团并快速沉降。本发明方法简单易行、成本低、环境友好,通过一段絮凝剂沉降后的铝土矿选矿精矿或尾矿,含水率大大降低,浓度最高可以提高3-10倍,有利于实现精矿或尾矿脱水和再利用。

Description

一种铝土矿选精矿或尾矿的沉降脱水方法
技术领域
本发明涉及一种铝土矿选精矿或尾矿的沉降脱水方法,涉及一种铝土矿选矿过程的选精矿、尾矿的快速沉降和高效脱水方法。
背景技术
在铝土矿选矿过程中,由于铝土矿的主要脉石矿物高岭石、伊利石、叶腊石、绿泥石等优先解离、泥化,造成了选矿精矿、尾矿粒度较细,精矿中37μm以下含量常占50%以上,尾矿中粒径37μm以下含量占90%以上。为快速沉降、过滤精矿和尾矿,高效利用精矿、尾矿中的含水,降低生产成本,并使尾矿能够安全堆存或进一步高效利用,需要对大量选尾矿进行浓缩脱水,提高浓度后输入尾矿坝中堆放。
由于铝土矿选矿产品中含有大量极细的粘土矿物颗粒,并有部分胶体颗粒,这导致精矿、尾矿矿浆固体颗粒质量小、比表面积大、表面能高,沉降脱水困难;并且由于铝土矿选矿工艺中添加浮选药剂来调节矿物的表面电性,在正浮选工艺条件下,精矿、尾矿浆固液界面存在负性较高的动电位,导致颗粒间静电斥力较高,微细粒精矿、尾矿浆颗粒彼此不能靠近联合,分散度极高,形成了相对稳定的悬浮液,这就造成矿浆浑浊、沉降难度大,从而导致回水的固含较高不能直接循环利用,且由于难以提高矿浆的浓度,导致矿浆中水的循环使用率低,浪费大量的水资源,精矿含水量高影响后续生产和成本;尾矿无法实现干法堆存,增加了尾矿坝的堆积量,加重了水对尾矿坝的渗透,降低尾矿坝的使用年限,同时也会影响尾矿坝的安全。
目前,选矿产品的沉降主要采用各种无机絮凝剂及有机高分子絮凝剂等来实现,通过添加絮凝剂在微粒间实现架桥絮团,加快尾矿颗粒沉降速度。但由于铝土矿选精矿、尾矿的微细特性和高表面电荷特性,颗粒间静电斥力较大,除对絮凝剂的消耗量非常大之外,尾矿浓缩后的底流浓度仍然难以提高,脱水效率较低,溢流的浮游物含量非常高,甚至混浊影响正常生产。
发明内容
本发明的目的是针对目前铝土矿选精矿、尾矿沉降技术的不足,提供一种简单易行、成本低、环境友好的铝土矿选矿产品高效沉降脱水方法,从而解决铝土矿选矿产品的沉降问题,节约水资源,减少尾矿堆放对环境的污染及安全风险,降低生产成本。
本发明的是通过以下技术方案实现的。
一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于采用两段工艺对精矿或尾矿进行沉降,首先第一段工艺采用絮凝剂在尾矿颗粒的一定动电位下对精矿或尾矿进行快速絮凝和沉降,然后在第二段工艺对一段工艺的溢流采用酸或碱调整微细粒矿物表面电荷和动电位,使溢流中的微细颗粒在静电作用和溶液残留的絮凝剂作用下形成絮团并快速沉降。
本发明的一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于对弱碱性的正浮选精矿或尾矿在弱碱性或碱性条件下采用絮凝剂快速浓缩,得到高固含底流和低固含的溢流微细粒矿浆,精矿或尾矿一段沉降工艺的弱碱性或碱性条件指pH值为8.0-12.0;絮凝剂为聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸类或其它种类絮凝剂,絮凝剂用量为5-500mg/L。
本发明的一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于将一段沉降工艺的溢流的pH值调至弱酸性或强碱性条件使其再沉降溢流再沉降在pH值为5.0-6.8弱酸性条件下或在pH值为10.0-13.0的强碱性条件下,调解pH值的酸为盐酸、硫酸,调解pH值的碱为氢氧化钠或氢氧化钙、石灰。
本发明的方法,采用采用两段工艺对精矿或尾矿进行沉降,首先第一段工艺采用一定种类和一定用量的絮凝剂在精矿、尾矿颗粒的一定动电位下实现对选矿产品的快速絮凝和沉降,然后在第二段工艺对一段工艺的溢流采用酸或碱等电解质来调整微细粒矿物表面电荷和动电位,使溢流中的微细颗粒在静电作用和溶液残留的絮凝剂作用下形成絮团并快速沉降;
对弱碱性的正浮选精矿或尾矿在弱碱性或碱性条件下采用一定用量的絮凝剂快速浓缩尾矿,得到高固含底流和低固含的溢流微细粒矿浆,尾矿一段沉降工艺的弱碱性或碱性条件指pH值为8.0-12.0;絮凝剂可为聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸类或其它种类絮凝剂,絮凝剂用量为5-500mg/L。
将一段沉降工艺的溢流的pH值调至弱酸性或强碱性条件使其再沉降,溢流再沉降在pH值为5.0-6.8弱酸性条件下或在pH值为10.0-13.0的强碱性条件下,调解pH值的酸可为盐酸、硫酸,调解pH值的碱可为氢氧化钠或氢氧化钙;在弱酸性或强碱性条件溢流再沉降时可配合一定用量的絮凝剂。
本发明的方法,首先采用絮凝剂实现对粗粒精矿、尾矿的絮凝和快速沉降,然后采用调整微细粒矿物表面电荷和动电位的方法来实现微细粒的电絮凝沉降。与常规的粗细粒同时沉降的方法存在根本不同。实际上,不同粒径、不同种类的的矿物颗粒在受的重力、静电作用力、范德华作用力等的大小不一样,在铝土矿的选精矿、尾矿中,每个颗粒常常同时含有多种铝硅酸矿物、含铁矿物和其它杂质,导致矿物颗粒表面性质不一样,尤其是粒度和表面电荷不一样。在添加絮凝剂进行絮团沉降时,不同粒径、不同表面元素的矿物表面与絮凝剂产生的作用力也不一样,从而在一定的絮凝剂浓度和某一pH值范围时,部分颗粒快速絮团,而另一部分颗粒则难以形成絮团。常规方法中,为实现微细粒选矿产品和粗粒选矿产品同时沉降,常常需要添加大量的絮凝剂,有时而达不到预想目的,如中州分公司、山东分公司的铝土矿选矿产品的沉降,因有时选矿产品中含有一定浓度的乳化剂,致使选矿产品的微细粒成胶体或乳状液状态而难以沉降。若采用两段法,先采用絮凝剂实现对粗粒尾矿的絮凝和快速沉降,然后对上层悬浮液或溢流在另一沉降设备中采用酸或碱调整微细粒矿物表面电荷和动电位的方法可实现微细粒的快速絮凝沉降。
因此,我们把这种沉降方法称为铝土矿选矿产品的两段沉降法,一段可称为絮凝剂沉降,二段可称为酸碱处理静电絮团沉降。
本发明的一种铝土矿选矿产品的沉降方法,简单易行、成本低、环境友好,通过沉降后的铝土矿选矿尾矿,含水率大大降低,尾矿浓度最高可以提高3-10倍,有利于实现尾矿脱水和再利用,经济效益显著、环保效益明显,具有广泛的应用前景。因此,为了实现铝土矿选尾矿的高效沉降,节约水资源,有效地降低选矿尾矿堆存过程中的环境和安全风险,特提出本发明。
附图说明
附图1是本发明方法的原则工艺流程图。
具体实施方式
一种铝土矿选矿精矿或尾矿的沉降方法,采用采用两段工艺对精矿或尾矿进行沉降,首先对弱碱性的正浮选尾矿,在pH值为8.0-12.0的弱碱性或碱性条件下,在用量为5-500mg/L的聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸类或其它种类絮凝剂作用下,在沉降设备沉降处理,得到高固含底流尾矿和低固含的微细粒尾矿浆溢流;将一段沉降工艺的溢流的pH值调至pH值为5.0-6.8弱酸性或pH值为10.0-13.0强碱性条件使其再沉降,调解pH值的酸可为盐酸、硫酸,调解pH值的碱可为氢氧化钠或氢氧化钙;在弱酸性或强碱性条件溢流再沉降时可配合一定用量的絮凝剂。
下面结合实例对本发明作进一步的说明。
实施例1
以中州分公司的铝土矿选矿尾矿为试验矿样,其中-37μm粒级含量为90.5%,-20μm粒级含量为75.6%,-10μm粒级含量为15.3%。
在pH值为9.5、浓度为12.5%的中州分公司生产的铝土矿选矿尾矿矿浆中,添加焦作百泉公司生产的85-2絮凝剂,用量为50g/t,然后采用高效沉降槽对尾矿进行沉降,铝土矿选矿尾矿底流浓度提高到54.6%,溢流浓度为1.5%;溢流进入另一沉降槽,并添加一定用量的氢氧化钠,使其pH值为11.0,经过沉降后的上清液澄清,浮游物含量仅为0.035g/l,回水利用良好。
实施例2
以山东分公司铝土矿选尾矿为试验矿样,其中-37μm粒级含量为93.6%,-20μm粒级含量为84.3%,-10μm粒级含量为45.8%。
在pH值为8.9、浓度为9.8%的铝土矿选矿尾矿矿浆中,添加分子量为500万的聚丙烯酰胺絮凝剂,用量为120g/t,然后采用沉降槽对尾矿进行沉降,铝土矿选矿尾矿底流浓度提高到42.5%,溢流浓度为2.1%;溢流进入另一沉降槽,并添加一定用量的盐酸,使其pH值为5.8,经过沉降后的上清液澄清,浮游物含量仅为0.018g/l,回水利用良好。
实施例3
以广西铝土矿洗尾矿为试验矿样,其中-37μm粒级含量为91.2%,-20μm粒级含量为78.3%,-10μm粒级含量为16.4%。
在pH值为8.2、浓度为7.1%的广西铝土矿洗矿尾矿矿浆中,添加用量为80g/t的聚丙烯酸钠絮凝剂,然后采用沉降槽对尾矿进行沉降,铝土矿选矿尾矿底流浓度提高到42.5%,溢流浓度为2.1%;溢流进入另一沉降槽,并添加一定用量的石灰,使其pH值为10.8,经过沉降后的上清液澄清,浮游物含量仅为0.106g/l,回水利用良好。
实施例4
以中州分公司的铝土矿选精矿为试验矿样,其中-37μm粒级含量为48.5%,-20μm粒级含量为35.6%,-10μm粒级含量为12.2%。
在pH值为9.5、浓度为12.5%的中州分公司生产的铝土矿选精矿矿浆中,添加焦作百泉公司生产的85-2絮凝剂,用量为30g/t,然后采用高效沉降槽对精矿进行沉降,铝土矿选精矿底流浓度提高到65.2%,溢流浓度为2.3%;溢流进入另一沉降槽,并添加一定用量的氢氧化钠,使其pH值为10.8,经过沉降后的上清液澄清,浮游物含量仅为0.026g/l,回水利用良好。

Claims (3)

1.一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于采用两段工艺对铝土矿选精矿或尾矿进行沉降,首先第一段工艺为在铝土矿选精矿或尾矿浆中加入絮凝剂,在-100-0mV的动电位下,实现铝土矿选精矿或尾矿颗粒的快速絮凝和沉降;然后在第二段工艺对一段工艺的溢流采用酸或碱电解质来调整微细粒矿物表面电荷和动电位,使溢流中的微细颗粒在静电作用和溶液残留的絮凝剂作用下形成絮团并快速沉降;对弱碱性的正浮选精矿或尾矿在弱碱性或碱性条件下采用絮凝剂快速浓缩,得到高固含底流和低固含的溢流微细粒矿浆,精矿或尾矿一段沉降工艺的弱碱性或碱性条件指pH值为8.0-12.0;絮凝剂为聚丙烯酰胺类或聚丙烯酸类絮凝剂,絮凝剂用量为5-500mg/L。
2、根据权利要求1所述的一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于将一段沉降工艺的溢流的pH值调至弱酸性或强碱性条件使其再沉降,溢流再沉降在pH值为5.0-6.8弱酸性条件下或在pH值为10.0-13.0的强碱性条件下,调解pH值的酸为盐酸、硫酸,调解pH值的碱为氢氧化钠、氢氧化钙或石灰。
3、根据权利要求1所述的一种铝土矿选精矿或尾矿沉降脱水的方法,其特征在于在弱酸性或强碱性条件溢流再沉降时配合用量1-100mg/L的絮凝剂。
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