CN103480499A - 一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂及其使用方法。本发明所述的调整剂是一种合成聚合羧酸盐，主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠（钾）。其使用方法为：进行铝土矿正浮选时，铝硅比3-5的铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值控制在9-11，以油酸钠作为捕收剂，用量为500-800g/t，本发明所述的调整剂用量为60-80g/t。将本发明应用于铝土矿正浮选脱硅工艺中，可增强对含硅矿物的选择性抑制作用，同时增强对难免离子（Ca²⁺、Mg²⁺等）的消除能力，改善铝土矿正浮选的效果。

Description

一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，特别涉及一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂及其使用方法。

背景技术

我国铝土矿资源大多属于一水硬铝石型铝土矿，其中铝硅比大于7的优质铝土矿比例很少，80%以上的一水硬铝石型铝土矿铝硅比都小于7，而铝硅比3-5的铝土矿又占绝大部分。这部分资源必须通过选矿方法进行脱硅、富集和提质，使铝硅比大于7，从而可满足石灰—拜耳法的最低需求。浮选法是选矿脱硅的主要方法，而正浮选无疑是当前最成功的一种铝土矿浮选方法。铝土矿正浮选时根据一水硬铝石型铝土矿的主要矿物组成特点，采用碳酸钠作为矿浆pH调整剂，采用水玻璃、六偏磷酸钠、聚磷酸盐等作为铝硅酸盐矿物的调整剂，采用氧化石蜡皂或油酸钠作为捕收剂，将矿石中的一水硬铝石及富连生体选出，从而实现铝土矿的浮选脱硅。在铝土矿正浮选过程中，高岭石、叶腊石、伊利石等含硅矿物的选择性抑制和矿浆中难免离子（Ca²⁺、Mg²⁺等）的消除将对铝土矿的正浮选起到决定性作用。调整剂的作用是高效抑制含硅矿物和消除难免离子影响，同时又不对一水硬铝石造成抑制。

目前，铝土矿正浮选中主要使用水玻璃、六偏磷酸钠、聚磷酸盐等作为含硅矿物的调整剂（主要起抑制作用），这些调整剂同时也可起到与难免离子反应的作用。但是现有调整剂的主要缺点是：用量较大，对一水硬铝石也有抑制作用，特别是在大用量条件下，往往对一水硬铝石的抑制较强，从而造成Al₂O₃回收率的下降；同时六偏磷酸钠等调整剂对矿浆中难免离子（Ca²⁺、Mg²⁺等）的消除是通过络合作用完成的，往往需要消耗大量的六偏磷酸钠，效果也一般，从而导致正浮选效果一般。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明提供一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂及其使用方法。将本发明应用于铝土矿正浮选脱硅工艺中，可增强对含硅矿物的选择性抑制作用，同时增强对难免离子（Ca²⁺、Mg²⁺等）的消除能力，改善铝土矿正浮选的效果。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂，其特征在于：它是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠或聚丙烯酸钾，其结构式为：

 或    n=3-6。

一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的使用方法，其特征在于：进行铝土矿正浮选时，铝硅比3-5的铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值控制在9-11，以油酸钠作为捕收剂，用量为500-800g/t，本发明所述的调整剂用量为60-80g/t。

所述的一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的优选用量为70g/t。

所述的浮选体系的优选pH值为10。

所述的捕收剂油酸钠的优选用量为700g/t。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）采用本发明所述调整剂用于铝土矿正浮选脱硅工艺，由于本发明产品是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠或聚丙烯钾，所含官能团为“-COO-”，溶解性极强，外观呈淡琥玻色液体，其通过“-COO-”与铝硅酸盐矿物表面发生螯合作用，大大增强选择性抑制作用，促进一水硬铝石与含硅矿物的有效分离。

（2）聚丙烯酸钠或聚丙烯钾分子结构中含有多个“-COO-”官能团，“-COO-”官能团直接与Ca²⁺、Mg²⁺反应，大大提高了对矿浆中难免离子（Ca²⁺、Mg²⁺等）的消除能力，可有效消除难免离子的影响，从而提高铝土矿正浮选的效果。

（3）对铝硅比3-5左右的铝土矿，在其他工艺条件相同的情况下，采用本发明后，与常规调整剂六偏磷酸钠相比，可提高精矿铝硅比1-2，提高Al₂O₃回收率10-20%。

具体实施方式

实例1：

一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂，它是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠，其结构式为：

     n=6。

河南小关矿区铝土矿，矿样成分见表1。

表1  原矿化学多元素分析

正浮选工艺制度为：铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值为10，以油酸钠为捕收剂，用量在700g/t，调整剂用量为70g/t，选矿流程为一次粗选开路流程。以常规调整剂六偏磷酸钠为对比，试验结果见表2。

表2  调整剂对比试验结果

试验结果表明，采用本发明作为铝土矿正浮选脱硅工艺中的调整剂，能显著加强对含硅矿物的选择性抑制作用，提升正浮选工艺指标，粗精矿的铝硅比从8.29提高到9.74，氧化铝回收率从53.98%提高到74.96%。

实例2：

一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂，它是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钾，其结构式为：

    n=4。

河南小关矿区铝土矿，矿样成分见表1。

正浮选工艺制度为：铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值为11，以油酸钠为捕收剂，用量在800g/t，调整剂用量为80g/t，选矿流程为一次粗选开路流程。以常规调整剂六偏磷酸钠为对比，试验结果见表3。

表3  调整剂对比试验结果

试验结果表明，采用本发明作为铝土矿正浮选脱硅工艺中的调整剂，能显著加强对含硅矿物的选择性抑制作用，提升正浮选工艺指标，粗精矿的铝硅比从7.98提高到9.12，氧化铝回收率从51.35%提高到70.78%。

实例3：

一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂，它是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠，其结构式为：

     n=3。

针对河南分公司选厂原矿石，进行调整剂效果考察，原矿中Al₂O₃含量为55.73%，SiO₂含量为18.81%，原矿铝硅比为2.96。试验中，铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值为9，以油酸钠为捕收剂，用量在500g/t，调整剂用量为60g/t，选矿流程为一次粗选开路流程。以常规调整剂六偏磷酸钠为对比，试验结果见表4。

表4  调整剂对比试验结果

试验结果表明，采用本发明作为铝土矿正浮选脱硅工艺中的调整剂，能显著加强对含硅矿物的选择性抑制作用，提升正浮选工艺指标，粗精矿的铝硅比从6.02提高到6.47，氧化铝回收率从51.60%提高到55.09%。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂，其特征在于：它是一种合成聚合羧酸盐，其主要成分为小分子量的聚丙烯酸钠或聚丙烯酸钾，其结构式为：

 或

    n=3-6。

2.一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的使用方法，其特征在于：进行铝土矿正浮选时，铝硅比3-5的铝土矿磨矿产品粒度性质为-0.074mm粒级占80-90%，浮选体系的pH值控制在9-11，以油酸钠作为捕收剂，用量为500-800g/t，本发明所述的调整剂用量为60-80g/t。

3.根据权利要求2所述的一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的使用方法，其特征在于：所述的一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的优选用量为70g/t。

4.根据权利要求2所述的一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的使用方法，其特征在于：所述的浮选体系的优选pH值为10。

5.根据权利要求2所述的一种用于一水硬铝石型铝土矿正浮选的调整剂的使用方法，其特征在于：所述的捕收剂油酸钠的优选用量为700g/t。