CN101439316A - 一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从低铝硅比铝土矿中用高分子絮凝剂选择性絮凝沉降脱硅的方法。它将低铝硅比铝土矿磨细，在磨矿过程中加入碳酸钠；加新鲜水搅拌，使之充分分散后沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比达标的铝土矿；在一段脱泥的尾矿中加入改性淀粉；再将加入絮凝剂后的尾矿充分搅拌分散后沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比达标的铝土矿精矿。该法选别指标高，分离效果好，流程简单，成本低廉。采用该方法后，处理原矿铝硅比为5.6～5.8的铝土矿，可以得到回收率为85.51％，铝硅比为9.02的铝土矿精矿；处理原矿铝硅比为4.88的铝土矿，可以得到回收率为86.74％，铝硅比为6.63的铝土矿精矿。
Description
技术领域
本发明属于选矿领域，涉及一种铝土矿的脱硅方法，特别是低铝硅比铝土矿脱硅的方法。
背景技术
我国铝土矿明显具有高铝、高硅、低铁的特点。虽然，我国的铝土矿中Al2O3的含量比较高，但是由于矿石中同时含有较高的SiO2，因此矿石的铝硅比总体较低。约占我国铝土矿总储量96％的山西、河南、广西、贵州、山东及四川、云南等7省区的255个矿区中，铝土矿平均品位(质量分数)为：Al2O361.99％、SiO210.4％、Fe2O37.73％。平均铝硅比为：5.96，有近一半储量铝土矿的铝硅比为4-6。一水硬铝石的溶出需要较高的温度、压力和苛性比条件；再加上因矿石的铝硅比低，以这种矿石作为拜尔法生产氧化铝的原料时，经济效益差。因此，难溶、高硅、低铝硅比的铝土矿资源特点，在很大程度上影响了我国氧化铝工业，乃至整个铝工业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种从低铝硅比铝土矿中选择性絮凝沉降脱硅的方法，该法选别指标高，分离效果好，流程简单，成本低廉。
本发明的目的是通过以下方式实现的。
一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，包括以下步骤：将低铝硅比铝土矿碎磨，在磨矿过程中加入碳酸钠；再加新鲜水搅拌，沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比6～8的铝土矿；将尾矿充分搅拌分散后再次沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比6～8的铝土矿精矿，在第二次沉降脱泥前加入絮凝剂。
所述絮凝剂为改性淀粉、改性聚丙烯酰胺或聚二甲基二烯丙基氯化铵。
所述改性淀粉是以硝酸铈铵为引发剂，淀粉和丙烯酰胺在30～40℃的温度下反应3小时，得到丙烯酰胺接枝淀粉；改性聚丙烯酰胺是以聚丙烯酰胺通过胺甲基化反应后，以溴乙烷为季铵试剂进行季铵化改性。
所述絮凝剂为改性淀粉时最佳。
所述絮凝剂分子量为10～1000万，絮凝剂的加入量为0.1～2000克/吨。
在脱泥的尾矿中加入0.2克/吨絮凝剂最佳。
将矿石碎磨至-0.074mm，碎磨至-0.074mm的低铝硅比铝土矿要占总低铝硅比铝土矿质量的80％～95％。
加新鲜水至矿浆体积浓度为8％～15％。
磨矿过程中加入600～5000克/吨碳酸钠。
磨矿过程中加入2500克/吨的碳酸钠最佳。
本发明具体工艺如下：
a，将低铝硅比铝土矿磨至-0.074mm占80％～95％，在磨矿过程中加入600-5000克/吨的碳酸钠，以加入2500克/吨的碳酸钠为最佳；
b，加新鲜水至矿石浓度8～15％左右，搅拌使之充分分散后沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比达标的铝土矿；
c，在脱泥的尾矿中加入0.1-2000克/吨絮凝剂，以加入0.2克/吨絮凝剂为最佳；絮凝剂分子量在10～1000万之间，以改性淀粉为佳。絮凝剂还可以是改性聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵等。
d，再将加入絮凝剂后的尾矿充分搅拌分散后沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比达标的铝土矿精矿。
采用该方法后，处理原矿铝硅比为5.6～5.8的铝土矿，可以得到回收率为85.51％，铝硅比为9.02的铝土矿精矿；处理原矿铝硅比为4.88的铝土矿，可以得到回收率为86.74％，铝硅比为6.63的铝土矿精矿。
本发明克服了以往方法操作条件苛刻，效果差，经济效益不好等缺点，开发出一种选别指标高，分离效果好，流程简单，成本低廉的新方法。这一工艺方法创新性地将絮凝技术应用于一水硬铝石选矿，形成一套全新的工艺流程。它大大降低了传统浮选工艺处理矿样的粒度下限，而且成本低廉，对于我国铝硅比低，嵌布粒度细的丰富的铝土矿资源的利用，具有非常重要的意义。它的推广应用在很大程度上能推动我国氧化铝工业乃至整个铝工业的发展，具有很大的经济价值。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明，而不是对本发明的限制。
实施例1
采用本方法对河南某铝土矿进行絮凝沉降试验。该矿物中Al2O3含量为63.97，SiO2含量为11.20，铝硅比为5.71。
将低铝硅比铝土矿碎磨至-0.074mm占92％，在磨矿过程中加入2500克/吨的碳酸钠；加新鲜水至矿石浓度10％左右，搅拌使之充分分散后沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比达标的铝土矿；在一段脱泥的尾矿中加入0.2克/吨改性淀粉(改性淀粉是以硝酸铈铵为引发剂，淀粉和丙烯酰胺在30～40℃的温度下反应3小时，得到丙烯酰胺接枝淀粉)；再将加入絮凝剂后的尾矿充分搅拌分散后沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比达标的铝土矿精矿。
采用该方法后，可以得到回收率为85.51％，铝硅比为9.02的铝土矿精矿。
实施例2
采用本方法对河南某铝土矿进行絮凝沉降试验。该矿物中Al2O3含量为56.24，SiO2含量为11.53，铝硅比为4.88。
将低铝硅比铝土矿碎磨至-0.074mm占92％，在磨矿过程中加入2500克/吨的碳酸钠；加新鲜水至矿石浓度10％左右，搅拌使之充分分散后沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比达标的铝土矿；在一段脱泥的尾矿中加入0.4克/吨改性淀粉(改性淀粉的改性方法同实施例1)；再将加入絮凝剂后的尾矿充分搅拌分散后沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比达标的铝土矿精矿；
采用该方法后，可以得到回收率为86.74％，铝硅比为6.63的铝土矿精矿。
实施例3
在磨矿过程中加入4500克/吨的碳酸钠；在脱泥的尾矿中加入1800克/吨改性淀粉(改性淀粉的改性方法同实施例1)；其余步骤和条件同实施例1。
采用该方法后，可以得到回收率为95.13％，铝硅比为6.21的铝土矿精矿。
实施例4
在磨矿过程中加入650克/吨的碳酸钠；在脱泥的尾矿中加入1000克/吨改性淀粉(改性淀粉的改性方法同实施例1)；其余步骤和条件同实施例1。
采用该方法后，可以得到回收率为89.87％，铝硅比为6.57的铝土矿精矿。
实施例5
絮凝剂为改性聚丙烯酰胺(改性聚丙烯酰胺是以聚丙烯酰胺通过胺甲基化反应后，以溴乙烷为季铵试剂进行季铵化改性。)，其余步骤和条件同实施例1。
采用该方法后，可以得到回收率为81.26％，铝硅比为8.41的铝土矿精矿。
Claims (10)
1、一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，包括以下步骤：将低铝硅比铝土矿碎磨，在磨矿过程中加入碳酸钠；再加新鲜水搅拌，沉降脱泥，分离出第一部分铝硅比6～8的铝土矿；将尾矿充分搅拌分散后再次沉降脱泥，分离出第二部分铝硅比6～8的铝土矿精矿，其特征在于，在第二次沉降脱泥前加入絮凝剂。
2、根据权利要求1所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于所述絮凝剂为改性淀粉、改性聚丙烯酰胺或聚二甲基二烯丙基氯化铵。
3、根据权利要求2所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，所述改性淀粉是以硝酸铈铵为引发剂，淀粉和丙烯酰胺在30～40℃的温度下反应3小时，得到丙烯酰胺接枝淀粉；所述改性聚丙烯酰胺是以聚丙烯酰胺通过胺甲基化反应后，以溴乙烷为季铵试剂进行季铵化改性。
4、根据权利要求1或2或3所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，所述絮凝剂为改性淀粉。
5、根据权利要求4所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于所述絮凝剂分子量为10～1000万，絮凝剂的加入量为0.1～2000克/吨。
6、根据权利要求5所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，在脱泥的尾矿中加入0.2克/吨絮凝剂。
7、根据权利要求6所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，将矿石碎磨至-0.074mm，碎磨至-0.074mm的低铝硅比铝土矿要占总低铝硅比铝土矿质量的80％～95％。
8、根据权利要求7所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，加新鲜水至矿浆体积浓度为8％～15％。
9、根据权利要求8所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，磨矿过程中加入600～5000克/吨碳酸钠。
10、根据权利要求9所述的一种针对低铝硅比铝土矿选择性絮凝脱硅的方法，其特征在于，磨矿过程中加入2500克/吨的碳酸钠。
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