CN102806145A - 一种铝土矿的选矿脱硫方法 - Google Patents

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张建强
陈兴华
周杰强
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Abstract

一种铝土矿的选矿脱硫方法，涉及一种高硫铝土矿分离铝土矿与硫矿物的方法。其过程包括磨矿、分级、浮选及循环水处理过程；其特征在于是将磨矿、分级磨矿、分级后的矿浆进行pH值调整后，再进行浮选。本发明的方法，通过磨矿、分级后的合格矿浆首先在弱碱性体系中利用浮选方法降低铝土矿硫含量，然后通过在循环水系统中添加混凝剂的方法进一步降低高硫铝土矿中硫含量；本发明实施后，实现了高硫铝土矿选矿脱硫，在保证铝精矿硫含量合格的前提下，简化了选矿脱硫生产工艺，降低了选矿脱硫成本。为高硫铝土矿资源综合利用提供一种强有力技术支持，具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种铝土矿的选矿脱硫方法
技术领域
一种铝土矿的选矿脱硫方法，涉及一种高硫铝土矿分离铝土矿与硫矿物的方法。 
背景技术
铝土矿也称铝矾土，是生产氧化铝的主要原料。按矿石中有用矿物成分种类可将铝土矿划分为：一水硬铝石型、一水软水铝石型和三水铝石型三种基本类型。根据铝土矿石品级标准（GB3497-83），当矿石中硫含量超过0.8%时，矿石属于高硫铝土矿。 
我国含硫高的一水硬铝石型铝土矿储量高于1.5亿吨，主要分布在我国贵州、重庆、河南等地。这类矿石的特点是含铝含硫高、硅含量较低，其中高品位矿石(A/S >7)占57.2％，中低品位矿石(3<A/S<7)占42.8％。平均含硫量超过1%，为合理综合利用这部分含硫较高的高硫铝土矿，必须采用经济可行的脱硫方法将铝土矿中硫脱除。 
高硫铝土矿中的主要硫化矿物有黄铁矿（FeS2）及其异构体白铁矿和胶黄铁矿以及石膏CaSO4一类硫酸盐。高硫铝土矿中的硫含量过高对氧化铝生产过程带来极大危害，甚至使整个生产过程无法进行。 
目前，高硫铝土矿硫的脱除主要采用浮选法、氧化铝生产过程中添加脱硫剂、焙烧法、生物法脱硫等。生物法脱硫难以大规模生产；在氧化铝生产过程中使用添加剂的湿法脱硫方法，很难解决高硫铝土矿中硫元素在溶出过程中对钢铁设备的腐蚀问题，且成本较高。铝土矿焙烧法除硫，硫元素主要以SO2的形式生成，直接排放会对空气造成污染，必须增加必要的尾气处理装置，造成设备成本偏高。 
浮选法可以将高硫铝土矿中硫含量降低至氧化铝生产要求，且能够获得硫含量较高的尾矿，但是高硫铝土矿矿石在进入浮选系统前，在空气中氧化酸化，酸化矿石在浮选过程中，对设备进行腐蚀，浮选过程无法连续稳定运转。酸化过程使部分S2-转化为SO4 2-，随着SO4 2-在浮选体系的累积，造成了浮选铝精矿硫含量的上升。 
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能效简化生产工艺，降低选矿脱硫成本，减少高硫铝土矿酸化对选矿脱硫过程的影响，提高高硫铝土矿资源综合利用率的铝土矿的选矿脱硫方法。 
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 
一种铝土矿的选矿脱硫方法，其过程包括磨矿、分级、浮选及循环水处理过程；其特征在于是将磨矿、分级磨矿、分级后的矿浆进行pH值调整后，再进行浮选。 
本发明的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于所述的pH值调整过程，其调整后矿浆的pH为值7.5-11。 
本发明的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于所述的pH值调整过程，加入的调整剂为碳酸钠与氢氧化钠的一种或两种混合物。 
本发明的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于在浮选过程的硫精矿沉降工序或循环水处理工序中，添加混凝剂，将循环水中的SO4 2-的量控制在小于40g/l。 
本发明的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于其脱除SO4 2-进行SO4 2-的脱除过程，添加的混凝剂为生石灰、熟石灰、氯化钙、氢氧化钡、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、活性氧化铝中的一种或多种混合。 
本发明的一种铝土矿的选矿脱硫方法，选择在弱碱性体系中进行浮选，浮选过程中，在硫精矿沉降系统或循环水系统中添加混凝剂，以降低SO4 2-累计对浮选效果的影响。本发明的的方法，有效解决了高硫铝土矿硫含量高，不能直接用于工业生产的问题，减少高硫铝土矿酸化对选矿脱硫过程的影响，在工业生产中取得较的指标；实现了高硫铝土矿选矿脱硫，在保证铝精矿硫含量合格的前提下，简化了选矿脱硫生产工艺，降低了选矿脱硫成本。为高硫铝土矿资源综合利用提供一种强有力技术支持，具有较好的经济效益和社会效益。 
附图说明
图1为本发明方法的原则工艺流程图； 
图2为本发明方法的原则工艺流程图。
具体实施方式
一种铝土矿的选矿脱硫方法，其过程是将磨矿、分级后，加入为碳酸钠与氢氧化钠的一种或两种混合物为调整剂、调整矿浆的pH为值为7.5-11，再进行浮选脱硫；在浮选过程的硫精矿沉降工序或循环水处理工序中，添加混凝剂，将循环水中的SO4 2-的量控制在小于40g/l；其进行SO4 2-的脱除过程，添加的混凝剂为生石灰、熟石灰、氯化钙、氢氧化钡、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、活性氧化铝中的一种或多种混合。 
实施例1 
某高硫铝土矿浮选脱硫样品主要成分见表1，该样品中，硫含量1.63，属于高硫铝土矿。
表1 高硫铝土矿化学成分 
产品 Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 K2O Na2O CaO MgO S 灼减
原矿 65.61 7.97 6.19 2.88 1.22 0.04 0.13 0.14 1.63 13.79
该实验首先利用碳酸钠将矿浆pH值调整至7.5，然后利用采用浮选方法进行矿石中硫的脱除，随着浮选过程的进行，浮选循环水系统中SO4 2-浓度的逐渐增高，当SO4 2-浓度超过40g/l后，浮选指标变差，为降低浮选体系中SO4 2-浓度，在硫精矿循环水系统中添加发明内容中部分混凝剂5kg/t~12 kg/t，当浮选体系SO4 2-离子浓度降低至40g/t以下时，浮选指标达转好。添加混凝剂前后浮选指标对比见表2.。
表2 添加混凝剂前后浮选指标对比 
Figure 94233DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
某高硫铝土矿浮选脱硫样品主要成分见表3，该样品中，硫含量2.1，属于高硫铝土矿。但是，该矿石表面酸化程度较低，在浮选过程，浮选体系SO4 2-浓度升高较慢，但升高到一定程度后，浮选指标亦会变差。该实验用氢氧化钠作为pH调整剂，将矿浆pH值调整至11。为降低浮选体系中SO4 2-浓度对浮选指标的影响，在选矿脱硫循环水系统中添加混凝剂3.5 kg/t -6kg/t，将体系中SO4 2-浓度降低至40g/t以下，浮选指标达转好。添加混凝剂前后浮选指标对比见表4.。
表3 某高硫铝土矿工业试验矿石化学分析 
矿样名称 Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 K2O Na2O CaO MgO S 酌减
原矿 64.48 8.3 6.06 2.79 1.21 0.018 0.56 0.34 2.10 14.14
 表4 高硫铝土矿工业试验添加混凝剂前后浮选指标对比
Figure 1
实施例3
某高硫铝土矿浮选脱硫样品主要成分见表4，该样品中，硫含量1.2，属于高硫铝土矿。该矿石利用浮选方法进行浮选脱硫，实验过程中，首先利用碳酸钠与氢氧化钠混合物将矿浆pH调整至9.5，然后利用浮选方法进行浮选脱硫。该矿石表面酸化程度较高，在浮选过程，浮选体系SO4 2-浓度升高较快，SO4 2-浓度对浮选指标影响较大，在浮选脱硫循环水系统中添加混凝剂8 kg/t -14kg/t，将体系中SO4 2-浓度降低至35g/t以下，浮选指标达转好。添加混凝剂前后浮选指标对比见表6。
表5 某高硫铝土矿工业试验矿石化学分析 
矿样名称 Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 K2O Na2O CaO MgO S 酌减
原矿 62.1 9.2 6.14 2.35 0.79 0.026 0.03 0.44 1.2 16.14
 表6 高硫铝土矿工业试验添加混凝剂前后浮选指标对比
Figure 2
实施例中，通过浮选脱硫可以大幅降低铝精矿中硫含量。但是，随着浮选体系中SO4 2-浓度的升高，浮选指标恶化，为降低浮选体系中SO4 2-浓度，根据矿石酸化程度，分别在硫精矿沉降系统与循环水系统中添加，在降低浮选体系SO4 2-浓度的同时，浮选指标已有好转。

Claims (5)

1.一种铝土矿的选矿脱硫方法，其过程包括磨矿、分级、浮选及循环水处理过程；其特征在于是将磨矿、分级磨矿、分级后的矿浆进行pH值调整后，再进行浮选。
2.根据权利要求1所述的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于所述的pH值调整过程，其调整后矿浆的pH为值7.5-11。
3.根据权利要求2所述的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于所述的pH值调整过程，加入的调整剂为碳酸钠与氢氧化钠的一种或两种混合物。
4.根据权利要求1所述的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于在浮选过程的硫精矿沉降工序或循环水处理工序中，添加混凝剂，将循环水中的SO4 2-的量控制在小于40g/l。
5.根据权利要求4所述的一种铝土矿的选矿脱硫方法，其特征在于其脱除SO4 2-进行SO4 2-的脱除过程，添加的混凝剂为生石灰、熟石灰、氯化钙、氢氧化钡、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、活性氧化铝中的一种或多种混合。
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