CN101181699A - 一种铝土矿的洗矿方法 - Google Patents

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陈湘清
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Abstract

本发明涉及一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于洗矿过程是首先采用磨矿机将入洗铝土矿进行选择性碎解；排矿产品再经过搅拌调浆；矿浆经过一次或多次分级，细粒级作为尾矿排出，粗粒级作为精矿产品。本发明的方法，采用磨矿机对矿石进行选择性碎解，加入磨矿机内的介质对矿石表面的矿泥进行磨剥，磨剥后的矿泥被水溶解、稀释、调浆，磨矿介质对大粒矿石进一步选择性碎解，矿石和内部杂质矿物解离，控制介质加入量，不会造成矿石过磨，解决了选择性碎解问题；通过控制矿浆的浓度、调节分级设备的参数，来实现粗细粒级的分离，降低了回收粒级下限的问题；矿石经过选择性磨解，精矿粒度细，为氧化铝厂节省了磨矿费用。

Description

一种铝土矿的洗矿方法
技术领域
本发明涉及一种铝土矿的洗矿脱硅技术，属于矿物加工领域。
技术背景
在中国的广西、海南、重庆等地对含泥较多、品位较低的三水铝石型和一水硬铝石型铝土矿，一般采用洗矿的方法处理后作为氧化铝生产原料。目前，对于易洗矿石，采用圆筒洗矿机和槽式洗矿机的两段洗矿工艺进行处理；对于难洗矿石，采用圆筒洗矿机-槽式洗矿机-直线振动筛三段洗矿流程处理，精矿品位为8～13，尾矿铝硅比大于2.3，精矿的产率和回收率等指标仍然有待进一步提高。
世界其它各地如澳大利亚、斐济等国也有大量的低品位三水铝石型铝土矿，入洗矿石的最大粒径为30mm，但该类铝土矿有用矿物颗粒小，粗粒矿石的外壳主要为含铁矿物，硬度大，而粗粒内核同时含有铝、硅等矿物。如果采用现有工艺技术进行洗矿，很难获得高品位的精矿，主要原因是嵌布在内核的杂质，不能通过洗矿予以脱出；而且现有洗矿技术只能回收大于1mm粒级的粗颗粒矿石，造成精矿产率很低；其实小于1mm粒级矿石中有一定量的可回收利用的矿石，如果作为尾矿抛弃，浪费了大量资源。所以，这部分资源的处理，存在较大的技术瓶颈，导致这部分资源难以经济利用，造成资源浪费。
因此，开发出新的技术和工艺，合理的利用这部分三水铝石型铝土矿资源，扩大可经济利用铝土矿资源量，延长资源经济服务年限，推动我国铝工业的可持续发展，具有重大的经济意义和社会意义。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术难点，提供一种能有效碎解矿石表面及内生矿泥，强化了洗矿效率、对粗粒级的含杂质较高的矿石进行选择性碎解、提高精矿品位、降低矿石的回收粒级下限、提高精矿回收率的铝土矿的洗矿方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于洗矿过程是首先采用磨矿机将入洗铝土矿进行选择性碎解；排矿产品再经过搅拌调浆；矿浆经过一次或多次分级，细粒级作为尾矿排出，粗粒级作为精矿产品。
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的选择性碎解过程的磨矿机磨矿介质的大小为入洗矿石最大粒径的2-10倍，磨矿介质体积比充填率为0.2％-10％。
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的选择性碎解过程，采用格子型球磨机、溢流型球磨机、半自磨机，磨矿介质为球型、棒形、圆台型中的一种。
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述选择性碎解过程的矿浆固体百分比浓度为2％～70％。
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的搅拌调浆过程，搅拌速度为100r/min-3000r/min；
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的搅拌调浆过程的矿浆的固体重量百分比浓度为1％-60％；
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的分级过程采用振动筛、螺旋分级机、水力旋流器、摇床、跳汰机设备中的一种或几种组合。
本发明的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的分级过程，分级后细粒级为小于0.5mm矿物。
本发明的方法，采用磨矿机对矿石进行选择性碎解，加入磨矿机内的介质对矿石表面的矿泥进行磨剥，磨剥后的矿泥被水溶解、稀释，再进入搅拌调浆，进一步搅拌擦洗，解决了泥团碎解问题；由于加入的是大介质，根据大介质打大颗粒，小介质打小颗粒的法则，磨矿介质对大粒矿石进一步选择性碎解，矿石和内部杂质矿物解离，控制介质加入量，不会造成矿石过磨，解决了选择性碎解问题；通过控制矿浆的浓度、调节分级设备的参数，来实现粗细粒级的分离，粗细粒级的分离界限约为0.05～1mm，打破了传统的+1mm为矿，-1mm为泥的观念，降低了回收粒级下限的问题；矿石经过选择性磨解，精矿粒度细，为氧化铝厂节省了磨矿费用。
因此，通过本发明成功开发利用了一种难洗矿石的资源，为占领该类铝土矿资源提供了技术支撑，对我国氧化铝工业的可持续发展有着重要的科学意义和经济意义。
附图说明
图1是本发明的工艺原则流程图。
图2案例1实施设备工艺流程图。
图3案例2、3实施设备工艺流程图。
图4案例4实施设备工艺流程图。
具体实施方式
一种铝土矿的洗矿方法，洗矿过程是首先采用磨矿介质的大小为入洗矿石最大粒径的2-10倍，磨矿介质体积比充填率为0.2％-10％的磨矿机，将固体百分比浓度为2％～70％的入洗铝土矿进行选择性碎解；排矿产品再经过搅拌调浆至固体重量百分比浓度为1％-60％；矿浆经过一次或多次分级，细粒级作为尾矿排出，粗粒级作为精矿产品。
实施例1
以斐济铝土矿为试验矿样，矿样化学组分见表1。试验的设备工艺流程图见附图3。
表1斐济铝土矿化学组分
产品 Al2O3  SiO2 Fe2O3  TiO2 K2O  Na2O   CaO   MgO   灼减
含量 33.94  14.58 27.54  3.782 0.01  0.052   0.091   0.185   18.92
具体的工艺参数为：下矿量为2吨/小时，试验用磨机为Φ800*1000，磨机加入Φ50mm、Φ70mm的钢球，充填率为3％，磨矿浓度为15％；搅拌调浆采用强力擦洗机，搅拌速度为2000r/min，矿浆浓度为10％；分级设备为螺旋分级机，一段分级浓度为7.2％，二段分级浓度为13.3％。试验结果如表2，精矿粒级分析见表3。
表2斐济铝土矿洗矿试验结果
产品 产率(％)     品位(％)   Al2O3回收率(％)
    Al2O3     SiO2     A/S
    精矿尾矿原矿     30.2469.76100.00     47.0928.2433.94     5.2118.6514.58     9.041.512.33   41.9558.05100
表3斐济铝土矿洗矿精矿的粒级分析
粒级(mm)     产率(％)
    部分     累计
    +1-1+0.7-0.7+0.6-0.6+0.3-0.3+0.104-0.104+0.074-0.074+0.038-0.038合计     52.8019.135.165.1211.700.820.784.50100.00     52.8071.9277.0882.2093.9094.7295.50100.00100.00
从表2可以看出，原矿Al2O3含量为33.94％，SiO2含量为14.58％，铝硅比为2.33，通过碎解-洗矿工艺达到Al2O3含量为47.09％，SiO2含量为5.21％，铝硅比为9.04的合格精矿。从表3精矿粒级分析可以看出，精矿+0.1mm的粒级的含量为93.90％，基本实现了分级粒级的控制。
实施例2
广西某难洗铝土矿矿样，矿样性质化学组分见表4。试验的设备工艺流程图见附图4。
表4广西某难洗铝土矿矿样化学组分
  产品   Al2O3   SiO2   Fe2O3   TiO2   K2O   Na2O   CaO   MgO   灼减
  含量   51.33   6.47   23.21   2.1   0.02   0.07   0.1   0.34   14.37
具体的工艺参数为：下矿量为2.4吨/小时，磨矿机加入钢棒Φ40mm*100mm，Φ40*60mm，充填率为2.4％，磨矿浓度为23％；搅拌调浆采用强力擦洗机，搅拌速度为2300r/min，矿浆浓度为14％；分级设备采用旋振筛和螺旋分级机，一段筛分浓度为6.41％，二段分级浓度为13.17％。试验结果如表5，精矿粒级分析见表6。
表5广西某难洗铝土矿洗矿试验结果
产品 产率(％)     品位(％)   Al2O3回收率(％)
    Al2O3     SiO2   A/S
    精矿尾矿原矿     58.7341.27100.00     58.5340.3851.04     3.8113.657.87   15.362.966.49   67.3532.65100.00
表6广西某难洗铝土矿洗矿精矿的粒级分析
粒级(mm)     产率(％)
    部分     累计
    +1-1+0.7-0.7+0.6-0.6+0.3-0.3+0.104-0.104+0.074-0.074+0.038-0.038合计     61.4016.594.025.169.140.910.432.35100.00     61.4077.9982.0187.1796.3197.2297.65100.00100.00
从表5可以看出，原矿Al2O3含量为51.04％，SiO2含量为7.87％，铝硅比为6.49，通过碎解-洗矿工艺达到Al2O3含量为58.53％，SiO2含量为3.81％，铝硅比为15.36。从表6精矿粒级分析可以看出，精矿+0.1mm的粒级的含量为96.31％，实现了分级粒级的控制。
实施例3
以斐济铝土矿为试验矿样，矿样化学组分见表1。试验的设备工艺流程图见附图4。
具体的工艺参数为：下矿量为1.89吨/小时，磨矿机加入钢棒Φ40mm*80mm，充填率为3.5％，磨矿浓度为30％；搅拌调浆采用强力擦洗机，搅拌速度为2500r/min，矿浆浓度为15.71％；分级设备采用旋振筛和螺旋分级机，一段筛分浓度为9.37％，二段分级浓度为13.89％。试验结果如表7，精矿粒级分析见表8。
表7斐济铝土矿洗矿试验结果
产品 产率(％)     品位(％)   Al2O3回收率(％)
    Al2O3     SiO2   A/S
    精矿尾矿原矿     33.4066.60100.00     46.8427.4733.94     5.4319.1714.58   8.631.432.33   46.1053.90100.00
表8斐济铝土矿洗矿精矿的粒级分析
粒级(mm)     产率(％)
    部分     累计
    +1-1+0.7-0.7+0.6-0.6+0.3-0.3+0.104-0.104+0.074-0.074+0.038     57.6118.446.334.3110.420.770.93     57.6176.0582.3886.6997.1197.8898.81
    -0.038合计     1.29100.00     100.00100.00
比较表3、表4，可以看出，最终精矿品位下降但是产率回收率上升，精矿的粗粒级含量上升，可能跟加入的介质不同有关。通过本流程对斐济铝土矿进行洗矿后，精矿品位合格，回收粒度下限控制适当。
实施例4
以澳大利亚Weipa铝土矿为试验矿样，矿样化学组分见表9，原矿粒度组成见表10。试验的设备工艺流程图见附图5。
表9澳大利亚Weipa铝土矿化学组分
    产品     Al2O3     SiO2     Fe2O3     TiO2     灼减
    含量     51.85     13.43     8.01     2.83     23.49
表10澳大利亚Weipa铝土矿原矿粒度组成
粒级(mm)     产率(％)
    部分     累计
+9.6-9.6+7.0-7.0+2.5-2.5+1.9-1.9+1.21.2+0.90.9+0.6-0.6合计     7.627.3850.734.235.770.052.3721.85100.00     7.6215.0065.7369.9675.7375.7878.15100.00100.00
具体的工艺参数为：下矿量为2.1吨/小时，采用Φ750*1063磨矿机，磨机加入Φ40mm和Φ30mm钢球，充填率为2.3％；搅拌调浆采用强力造浆机，搅拌速度为2350r/min，矿浆浓度为14.73％；分级设备采用旋振筛和螺旋分级机，一段筛分浓度为11.27％，二段分级浓度为12.78％。试验结果如表11，精矿粒级分析见表12。
表11  澳大利亚Weipa铝土矿洗矿试验结果
    产品     产率(％)     品位(％)   Al2O3回收率(％)
    Al2O3     SiO2     A/S
    精矿尾矿原矿     41.8358.17100.00     54.8149.6751.82     6.6918.2813.43     8.192.723.86   44.2455.76100.00
表12  澳大利亚Weipa铝土矿洗矿精矿的粒级分析
粒级(mm)     产率(％)
    部分   累计
    +1-1+0.7-0.7+0.6-0.6+0.3-0.3+0.104-0.104+0.074-0.074+0.038-0.038合计     65.4412.135.374.019.050.930.782.29100.00   65.4477.5782.9486.959696.9397.71100100.00

Claims (8)

1.一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于洗矿过程是首先采用磨矿机将入洗铝土矿进行选择性碎解；排矿产品再经过搅拌调浆；矿浆经过一次或多次分级，细粒级作为尾矿排出，粗粒级作为精矿产品。
2.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的选择性碎解过程的磨矿机磨矿介质的大小为入洗矿石最大粒径的2-10倍，磨矿介质体积比充填率为0.2％-10％。
3.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的选择性碎解过程，采用格子型球磨机、溢流型球磨机、半自磨机，磨矿介质为球型、棒形、圆台型中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述选择性碎解过程的矿浆固体百分比浓度为2％～70％。
5.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的搅拌调浆过程，搅拌速度为100r/min-3000r/min；
6.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的搅拌调浆过程的矿浆的固体重量百分比浓度为1％-60％；
7.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的分级过程采用振动筛、螺旋分级机、水力旋流器、摇床、跳汰机设备中的一种或几种组合。
8.根据权利要求1所述的一种铝土矿的洗矿方法，其特征在于所述的分级过程，分级后细粒级为小于0.5mm矿物。
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