CN102247976B

CN102247976B - 一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法

Info

Publication number: CN102247976B
Application number: CN 201110189520
Authority: CN
Inventors: 何国伟; 叶志平; 王景鑫; 范彬; 何曾宇
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102247976A

Abstract

本发明公开了一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法，采用酸浸化学处理，将铁质矿物与硅铝质矿物分离，铁质矿物聚合加工成为聚铁类净水剂或经净化除杂、氧化焙烧成为氧化铁红颜料；硅铝质矿物则加工成为填料等产品。本发明改变了以往铝土矿洗矿细泥局限于堆存处置和回收单一成分的思路，实现了矿泥全组分的回收利用，从而达到完全消除矿泥堆存、最大限度利用开采资源的目的。

Description

一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法

技术领域

本发明涉及选矿尾矿处理技术领域，尤其涉及一种铝土矿洗矿细泥综合处理及回收利用的方法。

背景技术

铝是国民经济中不可或缺的有色金属之一。我国铝土矿资源丰富，作为我国重要铝资源基地的广西平果地区，由于该地区原矿中细泥的铝硅比达不到冶金的要求，因此必须采用洗矿脱出。然而，脱出的矿泥细且粘、浓缩脱水困难，因此储存在尾矿库，经过多年也不会沉积而仍然呈悬浮状，从而占用了大量的尾矿库容，并存在着矿泥泄露污染环境的风险隐患。

为此，多年来人们为解决铝土矿洗矿细泥的堆存问题进行了研究。现有技术的研究主要是集中在如何将矿泥絮凝或凝聚处理，使之便于沉降，例如通过添加钙类固化剂，以求得到稳定的矿泥固化层。这类措施尽管有些进展，但效果甚微，无法达到所需的要求，而且没有实现资源的再生利用，没有从根本上解决矿泥堆存的实质问题。此外，也有研究采用浮选方法降低铝土矿中的硅含量，但矿泥粒度太细而未能获得成功；以及，采用化学浸出的方法回收其中的铁和铝，但这部分仅仅占20％左右，尚留下80％的残渣仍需堆存处理。然而，随着我国有色金属铝行业的快速发展以及环境保护要求的不断提高，铝土矿洗矿细泥的堆存问题愈加凸显，急需研究开发切实有效的技术方法予以解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对铝土矿洗矿细泥的全部组分进行回收处理的综合利用方法，将矿泥加工为具有市场潜力的产品，从而达到完全消除矿泥堆存的目的。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法，包括以下步骤：

(a)洗矿细泥进行浓缩脱水后，得到固含量为25％～35％的矿泥；

(b)加入酸到矿泥中，调整浸出液酸的浓度为15％～25％，固液比＝1∶2～3，在温度60～80℃下搅拌混合，酸浸反应60～90分钟；

(c)酸浸后进行固液分离而得到液相和固相，矿泥中的铁质进入液相，硅铝质进入固相；

(d)将液相进行浓缩，使液体的浓度达到30～35波美度，调整pH值为3～5，在温度40～50℃下恒温陈化结晶6～12小时，于温度60～80℃下干燥后获得固体聚铁类净水剂；或者，将液相进一步过滤净化除杂后，添加碳酸钠或氢氧化钠使溶液的pH为6.0～8.0，产生碳酸铁或氢氧化铁沉淀，过滤并清洗，滤渣在500～700℃下焙烧30～120分钟，获得氧化铁红产品；

(e)将固相干燥后作为陶瓷、耐火材料、高铝水泥的原料；或者，将固相干燥后与表面修饰剂按照重量比为固相∶表面修饰剂＝100∶0.1～0.3，混合置于研磨机中研磨3～6小时，得到活性功能填料。

本发明采用酸浸化学处理，将铁质矿物与硅铝质矿物分离，铁质矿物聚合加工成为聚铁类净水剂或经净化除杂、氧化焙烧成为氧化铁红颜料；硅铝质矿物则加工成为填料等产品。从而实现铝土矿洗矿细泥全组分的回收利用，达到完全消除矿泥堆存的目的。

铁质是影响固相硅铝矿物用途的关键因素，本发明所述步骤(c)中采用稀酸清洗固相，使得固相中的Fe₂O₃含量小于0.2％，以大幅度提高固相硅铝矿物的利用价值。

上述方案中，本发明所述步骤(e)中表面修饰剂采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。

本发明具有以下有益效果：改变了以往铝土矿细泥局限于堆存处置和回收单一成分的思路，综合考虑细泥的全组分，使废弃物获得再生资源利用，达到消除细泥堆存，最大限度利用开采的资源的目的。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是本发明实施例的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例一：

图1所示为本发明一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法的实施例。以广西平果铝矿的原矿洗矿细泥为例，矿泥中的主要组成为：Fe15.5wt％、SiO₂25.4wt％、Al₂O₃42.23wt％，其综合处理方法如下：

(a)采用重力沉降法将洗矿细泥浓缩使其固含量为30％；

(b)加入盐酸到矿泥中，调整浸出液酸的浓度为15％，固液比＝1∶3，在温度75℃下搅拌混合，酸浸反应80分钟，Fe₂O₃的浸出率达到98.5％；

(c)酸浸后过滤得到液相和固相，矿泥中的铁质进入液相，硅铝质进入固相；固相用5％的稀盐酸清洗3次后，再用自来水清洗，固相中Fe₂O₃降低到0.16％，洗涤液循序返回上一级作为清洗剂清洗；

(d)将液相蒸发浓缩到35波美度，添加碳酸钠调整pH为4，在温度50℃下恒温陈化结晶12小时，于温度80℃下干燥后获得结晶聚合氯化铁净水剂；

(e)将固相干燥后作为陶瓷、耐火材料、高铝水泥的原料。

本实施例获得的聚合氯化铁净水剂，用于处理钨选矿废水，可达到商品净水剂的处理效果。硅铝质固相含SiO₂28.4％、Al₂O₃45.23％，Fe₂O₃0.16％，其粒度100％小于-200目、90％小于-325目，达到填料、高级陶瓷和耐火材料的要求。

实施例二：

本实施例与实施例一不同之处在于：

步骤(c)中，固相用3％的稀盐酸清洗5次后，再用自来水清洗，固相中Fe₂O₃降低到0.18％；

步骤(d)中，将步骤(c)获得的液相过滤净化除杂后，添加碳酸钠使溶液的pH为7.0～8.0，产生碳酸铁沉淀，过滤并清洗，滤渣在600℃下焙烧60分钟，获得含Fe₂O₃为98％的氧化铁红颜料产品。

实施例三：

本实施例与实施例一不同之处在于：

步骤(a)中，浓缩后的矿泥其固含量为35％；

步骤((b)中，调整浸出液酸的浓度为25％，固液比＝1∶2，在温度60℃下搅拌混合，酸浸反应90分钟；

步骤(e)中，将步骤(c)获得的固相干燥后与硅烷偶联剂按照重量比为固相∶硅烷偶联剂＝100∶02，混合置于陶瓷球磨机中研磨6小时，得到粒度为100％小于0.1mm、白度为81％的活性功能填料。该填料用于工程塑料、内外墙涂料和油漆等的填充改性，一方面降低了高分子材料的成本，另一方面可提高材料的抗剪强度和耐冲击强度。

实施例四：

本实施例与实施例三不同之处在于：步骤(e)中，将步骤(c)获得的固相干燥后与钛酸酯偶联剂按照重量比为固相∶钛酸酯偶联剂＝100∶0.3，混合置于研磨机中研磨3小时。

Claims

1.一种铝土矿洗矿细泥的综合处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)洗矿细泥进行浓缩脱水后，得到固含量为25%～35%的矿泥；

(b)加入酸到矿泥中，调整浸出液酸的浓度为15%～25%，固液比＝1∶2～3，在温度60～80℃下搅拌混合，酸浸反应60～90分钟；

2.根据权利要求1所述的铝土矿洗矿细泥的综合处理方法，其特征在于：所述步骤(c)中采用稀酸清洗固相，使得固相中的Fe₂O₃含量小于0.2%。

3.根据权利要求1或2所述的铝土矿洗矿细泥的综合处理方法，其特征在于：所述步骤(e)中表面修饰剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。