CN101767092A - 一种铝土矿风力选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝土矿风力选矿方法，采用喂料，粉磨，分级，精矿处理和尾矿处理的流程工序将铝土矿进行干法粉磨，通过调整合适的粉磨工艺，实现铝土矿的选择性粉磨，粉磨后的铝土矿粉通过风力进行分级，含氧化铝低的细颗粒被分离出去，粗颗粒作为成品送拜尔法工厂生产氧化铝。本发明的技术方案采用干法立式磨，具有极高的粉磨效率，并且内部通过气流进行分选，过粉磨现象少，流程简单，粉磨粒度调节方便，大大提高了选矿效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产中的铝土矿预处理技术，特别是涉及一种铝土矿的物理选矿技术。
背景技术
我国铝土矿资源丰富。主要分布于山西、河南、贵州、广西和山东等省。主要以一水硬铝石矿为主，三水铝石很少。据有关资料统计，我国A/S＞10(A/S，铝硅比，铝土矿石中Al2O3/SiO2含量的比值)的矿石仅占10％左右，A/S在7～10之间的矿石占20％左右，A/S在4～7之间的矿石占60％以上，A/S在2.6～4之间的矿石占10％左右，平均铝硅比仅为5～6之间。
一水硬铝石矿主要由四类矿物组成：一水硬铝石、含硅矿物(高岭石、伊利石和叶腊石等)、铁矿物(针铁矿、水针铁矿和赤铁矿)和钛矿物(锐钛矿和金红石)。其特点是铝高硅高，铝硅比低，氧化铁含量一般也偏低。
国内外针对不同铝土矿工业化生产氧化铝的方法主要有拜尔法、烧结法和拜尔烧结联合法三种。以前国内主要以烧结法和联合法处理中低品位铝土矿，近几年国内氧化高速发展，拜尔法工厂大量投入运行，拜尔法已经成为主流。但是因为缺乏优质铝土矿，拜尔法的物料消耗和能耗与国外存在较大差距，以能耗作为比较，国外澳洲最先进氧化铝工厂工艺能耗控制在10GJ/吨氧化铝以下，我国拜尔法工厂一般在15～18GJ/吨氧化铝，联合法在工厂一般在35～38GJ/吨氧化铝，烧结法工厂一般在45GJ/吨氧化铝以上。造成国内氧化铝消耗与国外氧化铝消耗巨大差距的主要原因是矿石类型和品位，最主要的原因是品位，即矿石的A/S，如何实现将国内存量较多的中低配位铝土矿通过合理的脱硅手段，提高其铝硅比，然后采用高效清洁的拜尔法工艺生产氧化铝是氧化铝行业界普遍关注的问题。
常见的铝土矿脱硅方法有化学脱硅和物理脱硅两大类。其中，化学脱硅比较典型的是焙烧一氢氧化钠溶出脱硅法，氢氧化钠直接溶出铝土矿脱硅法，基本原理是利用碱与硅的选择性反应，使硅转入溶液，分离后的精矿再去提取氧化铝。化学脱硅的缺点是增加焙烧工序、硅沉淀分离工序，工艺流程复杂，能耗高，一直没有工业化应用。物理脱硅常见方法有洗矿、筛分、选择性碎解、浮选和选择性絮凝等法，物理脱硅应用较为成熟和普遍，例如洗矿、浮选脱硅已成功应用。物理选矿工艺简单，脱硅效果与矿物的类型，结晶的形态关系密切，分离过程效率不高，成为提高选矿效率的一个制约因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单的铝土矿物理选矿工艺，实现中低品位铝土矿的部分含硅矿物分离，提高进入拜尔法流程的铝土矿A/S比，进而降低氧化铝生产的碱耗，提高拜尔法流程效率，降低工艺能耗。
为达到上述目的，本发明提出了一种铝土矿风力选矿方法，其主要工作原理是：我国铝土矿中一水硬铝石为主要含铝矿物，其硬度为6.5～7，主要含硅矿物为高岭土、伊利石、叶腊石等，它们的硬度一般都小于3，由此可见，含铝矿物与含硅矿物之间存在明显的硬度差。从晶体结构上看，一水硬铝石的晶体结构与含硅矿物的晶体结构差异较大，一水硬铝石的晶体结构为链状结构基型，化学键结合紧密，要使大颗粒粉碎成小颗粒，化学键的断裂需要较多能量，宏观表现为难粉碎；而含硅矿物均为层状硅酸盐构造的铝硅酸盐，其单位层间靠微弱分子链连接，在外力作用下易于优先粉碎。
本发明的主要内容是将铝土矿进行干法粉磨，通过调整合适的粉磨工艺，实现铝土矿的选择性粉磨，粉磨后的铝土矿粉通过风力作用进行分级，含氧化铝低的细颗粒被分离出去，粗颗粒作为成品送拜尔法工厂生产氧化铝。
本发明中的铝土矿风力选矿方法，包括以下工作步骤：
S1、喂料，将破碎的铝土矿送入料仓，经仓下定量给料机计量后，由皮带喂入立磨；
S2、粉磨，在立磨内对喂入的铝土矿进行粉磨，粉磨后的铝土矿经环形风作用，细粉被送至一级旋风分级机和二级旋风分级机，粗颗粒继续返回立磨内进行研磨；
S3、分级，一级旋风分级机和二级旋风分级机对送入的细粉进行分级，将较粗颗粒物料即精矿留在底部，含尘风由二级旋风分级机上部排出。
其中，所述步骤S3中的精矿由螺旋输送机(11)输送至料浆调配槽(12)中与循环母液配合制成合格原矿浆，合格原矿浆再由输送泵(13)送至下道溶出工序。
其中，所述步骤S3中的含尘风经由风机(8)进入布袋或电收尘器(9)收尘后，气体由风机(10)排空，收集下来的细粉即为尾矿，送烧结法配料或综合利用。
其中，所述步骤S2中粉磨后的铝土矿由立磨内的上部选分机分为细粉和粗颗粒。
其中，所述步骤S2中的粉磨为干法粉磨。
本发明采用的两级风力分级流程，第一级和第二级采用旋风式分离器进行分级，较粗和次粗颗粒从旋风筒底部被优先收集下来，作为精矿，旋风筒中心出风夹带细微颗粒在布袋收尘或电收尘器中被收集下来，作为尾矿。
上述技术方案具有如下优点：
1、采用立式磨进行粉磨，粉磨效率较湿法球磨机大幅提高，单位粉磨电耗仅为湿法球磨机的50～60％；
2、采用立式磨进行粉磨，粉磨方式合理，并且磨内气流可将磨细的物料及时带出，避免过粉磨现象，一水硬铝石颗粒在细微颗粒中含量少，粒级相对均齐，更好的实现了铝土矿的选择性粉磨，对后续风选极为有利；
3、流程简单，可以很好的嫁接到目前所有拜尔法工厂，尤其适合混联法工厂，粉磨分级后的精矿直接与循环母液及石灰乳浆进行混合制成原矿浆，送溶出工序进行反应，尾矿送烧结法配料；
4、粉磨粒度调节方便，系统风量大时料粉分散性好，分级旋风筒操作简单，针对不同品种铝土矿可以实现最佳的风力选矿回收率指标；
5、采用立磨进行磨矿，入磨铝土矿的粒度可以放宽至30～50mm，可以取消铝土矿细碎工序。
附图说明
图1是本发明中铝土矿风力选矿的流程示意图。
其中，1：料仓；2：仓下定量给料机；3：皮带；4：立磨；5：风机；6：一级旋风分级机；7：二级旋风分级机；8：风机；9：布袋(或电收尘器)；10：风机；11：螺旋输送机；12：调配槽；13：输送泵。A：漏入冷风；B：漏入冷风；C：循环风；D：循环母液；E：去高压溶出；F：去烧结法配料；G：排空。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明中铝土矿风力选矿的流程示意图如图1所示。将破碎后的大小约10～30mm的铝土矿送入料仓1，通过仓下定量给料机2计量后，由皮带3喂入立磨4进行干法粉磨，立磨内通入环形风，环形风的来源有风机5将漏入的冷风A加热后输送来的热风、漏入的冷风B和风机8返回的循环风C组成，经环形风吹起的细粉由立磨4内上部选分机进行分级，分级后粗料继续返回磨内研磨，合格料粉随风依次进入一级旋风分级机6和二级旋风分级机7，分级后在分级机6和7底部留下的粗颗粒物料即为精矿，精矿由螺旋输送机11输送至料浆调配槽12，在调配槽12中与循环母液D配合制成合格原矿浆，原矿浆再由输送泵13送至下道溶出工序进行高压溶出E，可以送至拜耳法工厂生产氧化铝。分级机7上部出去的含尘风经由风机8进入布袋(或电收尘器)9，收尘后，气体由风机10进行排空操作G，收集下来的细粉即为尾矿，送烧结法配料F或去综合利用。立磨4在整个工况中呈负压，由风机8和10提供。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过将铝土矿进行干法粉磨，通过调整合适的粉磨工艺，实现铝土矿的选择性粉磨，粉磨后的铝土矿粉通过风力进行分级，含氧化铝低的细颗粒被分离出去，粗颗粒作为成品送拜尔法工厂生产氧化铝，从而实现简单的铝土矿物理选矿工艺，降低氧化铝生产的碱耗，提高拜尔法流程效率，降低工艺能耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种铝土矿风力选矿方法，其特征在于，包括以下步骤：
S喂料，将破碎的铝土矿送入料仓(1)，经仓下定量给料机(2)计量后，由皮带(3)喂入立磨(4)；
S2、粉磨，在立磨(4)内对喂入的铝土矿进行粉磨，粉磨后的铝土矿经环形风作用，细粉被送至一级旋风分级机(6)和二级旋风分级机(7)，粗颗粒继续返回立磨(4)内进行研磨；
S3、分级，一级旋风分级机(6)和二级旋风分级机(7)对送入的细粉进行分级，将较粗颗粒物料即精矿留在底部，含尘风由二级旋风分级机(7)上部排出。
2.如权利要求1所述的铝土矿风力选矿方法，其特征在于，所述步骤S3中的精矿由螺旋输送机(11)输送至料浆调配槽(12)中与循环母液配合制成合格原矿浆，合格原矿浆再由输送泵(13)送至下道溶出工序。
3.如权利要求1所述的铝土矿风力选矿方法，其特征在于，所述步骤S3中的含尘风经由风机(8)进入布袋或电收尘器(9)收尘后，气体由风机(10)排空，收集下来的细粉即为尾矿，送烧结法配料或综合利用。
4.如权利要求1所述的铝土矿风力选矿方法，其特征在于，所述步骤S2中的环形风经风机(5)输送来的热风、漏入的冷风和风机(8)返回的循环风共同形成。
5.如权利要求1所述的铝土矿风力选矿方法，其特征在于，所述步骤S2中粉磨后的铝土矿由立磨(4)内的上部选分机分为细粉和粗颗粒。
6.如权利要求1所述的铝土矿风力选矿方法，其特征在于，所述步骤S2中的粉磨为干法粉磨。
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