CN105234006B - 一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法 - Google Patents
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Abstract
一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，涉及一种铝土矿的选矿，特别是高硫铝土矿反浮选脱硫脱硅方法。其特征在于其方法是将高硫铝土矿添加抑制剂进行磨矿，调浆后加入脱硫捕收剂、起泡剂、活化剂、脱硅捕收剂同时进行反浮选脱硫脱硅，使含硫脉石矿物、硅脉石矿物作为泡沫产品上浮，目标铝矿物仍留在矿浆中，实现高硫铝土矿的同时浮选脱硫脱硅，得到高铝硅比、低硫含量的铝土矿浮选精矿。本发明的方法具有工艺简单、成本低、应用前景广泛、易于推广等优点。
Description
技术领域
一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，涉及一种铝土矿的选矿，特别是高硫铝土矿反浮选脱硫脱硅方法。
背景技术
根据铝土矿石品级标准(GB3497—83)，硫含量大于0.8％的铝土矿称为高硫铝土矿，我国已探明高硫铝土矿储量超过8亿吨。此外，地下300米以深及煤下仍存在大量高硫铝土矿，这部分矿石还未被完全勘探，预计储量将达到20亿吨。高硫铝土矿硫含量一般在0.8％～7％之间，硫的存在对氧化铝生产危害严重，会造成管道与装备腐蚀、赤泥沉降性能恶化、蒸发效率降低、碱耗升高、产品质量下降等问题，因此，氧化铝生产要求对原矿含硫量有严格限制，大量的高硫铝土矿遭到闲置，无法经济利用。如何开发利用我国特有的高硫铝土矿资源，已成为氧化铝行业共同关注的重大共性技术问题。
随着氧化铝工业的不断发展，科研工作者对高硫铝土矿的应用进行了大量的研究工作，包括高硫铝土矿进行单一浮选脱硫和高硫铝土矿脱硫脱硅，在高硫铝土矿脱硫脱硅方面主要进行了分步浮选脱硫脱硅和同步浮选脱硫脱硅。高硫铝土矿分步脱硫脱硅为反浮选脱硫、正浮选脱硅，该技术工艺步骤较多，指标不够稳定，铝精矿回水中残余的脱硅药剂对脱硫有很大的影响，主要表现在夹杂严重，同时，采用该方法时需要补加大量的新水，增大了选矿成本。高硫铝土矿同步脱硫脱硅的研究主要集中在正浮选同步脱硫脱硅，该方法的泡沫产品产率较多，不符合浮选作业“浮少抑多”的原则，泡沫量大，泡沫夹杂较为严重，成本较高。因此，迫切需要开发一种针对高硫铝土矿的新型浮选技术，同时脱除矿石中的硫矿物和硅矿物，降低铝精矿中的硫含量，提高铝精矿中氧化铝含量和铝硅比，有效的提高矿石品质，解决我国面临的铝土矿资源严重不足的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高分选效率，降低铝精矿中的硫含量，提高精矿中氧化铝含量和铝硅比的高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法。
为实现上述目的本发明采用下述技术方案。
一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于其方法是将高硫铝土矿添加抑制剂进行磨矿，调浆后加入脱硫捕收剂、起泡剂、活化剂、脱硅捕收剂同时进行反浮选脱硫脱硅，使含硫脉石矿物、硅脉石矿物作为泡沫产品上浮，目标铝矿物仍留在矿浆中，实现高硫铝土矿的同时反浮选脱硫脱硅，得到高铝硅比、低硫含量的铝土矿浮选精矿。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的高硫铝土矿，其硫含重量为0.8％～7％。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的高硫铝土矿通过磨矿，磨矿至细度60％～100％为-0.074mm。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的高硫铝土矿浮选体系pH值为7.0～11.0。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的高硫铝土矿矿浆重量浓度为5％～45％。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述高硫铝土矿通过反浮选，上浮泡沫为含有硫脉石矿和含硅脉石矿两种脉石矿物的尾矿，浮选脱硫的同时脱除硅，降低铝精矿中硫含量的同时提高矿石铝硅比。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的抑制剂为氟硅酸钠、丙二酸、硅酸钠中的一种或多种复合。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的脱硫捕收剂为C2～C8的黄药、甲酚黑药、叔丁基酚黑药、苯基硫脲、乙烯硫脲中的一种或多种复合；优选的黄药为C2～C8的黄药。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的起泡剂为二乙基丙基甲醇、松醇油、丙二醇醚、2号油中的一种或多种复合。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的活化剂为硫酸铜、硫化钠、亚硫酸钠中的一种或多种复合。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的脱硅捕收剂为烷基氯化铵、烷基甲基氯化铵、烷基苄基氯化铵、烷基氨基羧酸钠中的一种或多种复合；优选的脱硅捕收剂为C8～C18的烷基氯化铵、C8～C18的烷基甲基氯化铵、C8～C18的烷基苄基氯化铵、C10～C16的烷基氨基羧酸钠中的一种或多种复合。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的抑制剂的加入量为100～1000g/t。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的脱硫捕收剂的加入量为40～1000g/t。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的起泡剂的加入量为20～400g/t。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的活化剂的加入量为40～500g/t。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的脱硅捕收剂的加入量为20～400g/t。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的浮选为反浮选，其浮选过程为一次粗选一次精选一次扫选或一次粗选一次精选两次扫选、一次粗选一次精选三次扫选、一次粗选两次精选两次扫选、一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选。
本发明提供的方法为反浮选同步脱硫脱硅，并开发出了高效反浮选药剂及工艺，反浮选同步脱硫脱硅符合浮选作业“浮少抑多”的原则，可以同时脱除矿石中的硫矿物和硅矿物，有效的提高矿石品质，具有工艺简单、成本低、应用前景广泛、易于推广等优点。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，具有流程短，设备要求简单，选矿动力成本低等优点。在磨矿过程中添加抑制剂，调节体系pH值，添加脱硫捕收剂、起泡剂、活化剂、脱硅捕收剂，进行浮选作业，达到同时脱除铝土矿中硫、硅脉石矿物的目的。本发明为实现高硫铝土矿的高效利用提供了技术支持，扩大了氧化铝工业的可利用资源量，对高硫铝土矿的综合利用有着重要的指导意义，应用前景广泛。应用本发明提供的技术，可以有效降低矿石中的硫含量，提高铝精矿的氧化铝含量和铝硅比，降低氧化铝生产过程中物流消耗，减少赤泥排放，实现氧化铝生产的降本增效。本发明操作简单，易于推广应用，前景广阔。
附图说明
图1为采用本发明方法的一次粗选一次精选一次扫选浮选工艺流程图；
图2为采用本发明方法的一次粗选一次精选两次扫选浮选工艺流程图；
图3为采用本发明方法的一次粗选一次精选三次扫选浮选工艺流程图；
图4为采用本发明方法的一次粗选两次精选两次扫选浮选工艺流程图；
图5为采用本发明方法的一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选浮选工艺流程图。
具体实施方式
一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其方法是将高硫铝土矿添加抑制剂进行磨矿，调浆后加入脱硫捕收剂、起泡剂、活化剂、脱硅捕收剂同时进行脱硫脱硅浮选，使含硫脉石矿物、硅脉石矿物作为泡沫产品上浮，目标铝矿物仍留在矿浆中，实现高硫铝土矿的同时浮选脱硫脱硅，得到高铝硅比、低硫含量的铝土矿浮选精矿。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其高硫铝土矿白的硫含重量为0.8％～7％，操作时，通过磨矿将高硫铝土矿磨矿至细度60％～100％为-0.074mm，调整浮选体系pH值为7.0～11.0、矿浆重量浓度为5％～45％；抑制剂为氟硅酸钠、丙二酸、硅酸钠中的一种或多种复合，加入量为100～1000g/t；脱硫捕收剂为C2～C8的黄药、甲酚黑药、叔丁基酚黑药、苯基硫脲、乙烯硫脲中的一种或多种复合，加入量为40～1000g/t；起泡剂为二乙基丙基甲醇、松醇油、丙二醇醚、2号油中的一种或多种复合，加入量为20～400g/t；活化剂为硫酸铜、硫化钠、亚硫酸钠中的一种或多种复合，加入量为40～500g/t；脱硅捕收剂为C8～C18的烷基氯化铵、C8～C18的烷基甲基氯化铵、C8～C18的烷基苄基氯化铵、C10～C16的烷基氨基羧酸钠中的一种或多种复合，加入量为20～400g/t；通过反浮选，上浮泡沫为含有硫脉石矿和含硅脉石矿两种脉石矿物的尾矿，浮选脱硫的同时脱除硅，降低铝精矿中硫含量的同时提高矿石铝硅比。
本发明的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，浮选为反浮选，其浮选过程为一次粗选一次精选一次扫选或一次粗选一次精选两次扫选、一次粗选一次精选三次扫选、一次粗选两次精选两次扫选、一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选。
实施例1
河南某地区高硫铝土矿，其矿物组成如下：
| 矿物 | 一水硬铝石 | 伊利石 | 叶腊石 | 高岭石 | 锐钛矿 | 金红石 | 黄铁矿 |
| ％ | 62.5 | 12.0 | 4.0 | 12.5 | 2.0 | 0.7 | 2.5 |
原矿样中Al2O3含量：60.41％，SiO2含量：14.80％，S含量：1.25％。通过一段磨矿至细度达69.5％(-0.074mm)，分别采用一次粗选一次精选一次扫选、一次粗选一次精选两次扫选、一次粗选一次精选三次扫选流程进行浮选，其中，采用一次粗选一次精选一次扫选浮选工艺流程时，pH值为8.5，抑制剂(氟硅酸钠)用量为300g/t，活化剂(硫酸铜)用量200g/t，脱硫捕收剂(丁基钠黄药：辛基黄药为1:1)用量为120g/t，脱硅捕收剂(十二烷基氯化铵：十二烷基三甲基氯化铵：十六烷基苄基氯化铵：三甲基氨基十六烷基羧酸钠为2:1:1:1.5)用量为200g/t，起泡剂(2号油)用量220g/t；采用一次粗选一次精选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为8.0，抑制剂(氟硅酸钠：丙二酸为3:1)用量为160g/t，活化剂(硫酸铜：硫化钠为2:1)用量180g/t，脱硫捕收剂(戊基黄药：苯基硫脲为1:1)用量为200g/t，脱硅捕收剂(十四烷基氯化铵：十四烷基三甲基氯化铵：癸基苄基氯化铵：二甲基氨基癸基羧酸钠为2:1:1:1.5)用量为200g/t，起泡剂(二乙基丙基甲醇：松醇油为1:2)用量160g/t；采用一次粗选一次精选三次扫选浮选工艺流程时，pH值为10.0，抑制剂(硅酸钠)用量为120g/t，活化剂(硫酸铜：硫化钠为2:1)用量180g/t，脱硫捕收剂(庚基黄药：甲酚黑药：乙烯硫脲为1:1:1)用量为360g/t，脱硅捕收剂(十二烷基氯化铵：十二烷基三甲基氯化铵：二甲基氨基十四烷基羧酸钠为2:1:1)用量为280g/t，起泡剂(二乙基丙基甲醇：松醇油为1:2)用量160g/t。
实验结果如下：
通过采用一次粗选一次精选一次扫选的工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为63.44％，铝硅比为4.85，硫含量为0.21％，氧化铝回收率为83.80％；采用一次粗选一次精选两次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为67.55％，铝硅比为5.80，硫含量为0.19％，氧化铝回收率为84.43％；采用一次粗选一次精选三次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为69.55％，铝硅比为6.48，硫含量为0.20％，氧化铝回收率为84.76％。
实施例2
重庆某地区高硫铝土矿，其矿物组成如下：
| 矿物 | 一水硬铝石 | 一水软铝石 | 绿泥石 | 高岭石 | 伊利石 | 石英 |
| 含量/％ | 48 | 5 | 15 | 13 | 5.5 | 1 |
| 矿物 | 方解石 | 锐钛矿 | 金红石 | 黄铁矿 | 菱铁矿 | 白云石 |
| 含量/％ | 1.6 | 2 | 0.5 | 3.6 | 1 | 1 |
原矿样中Al2O3含量：58.96％，SiO2含量：13.82％，S含量：1.56％。通过一段磨矿至细度达76.0％(-0.074mm)，分别采用一次粗选两次精选两次扫选、一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选流程进行浮选，其中，采用一次粗选两次精选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为9.0，抑制剂(硅酸钠)用量为100g/t，活化剂(亚硫酸钠)用量250g/t，脱硫捕收剂(叔丁基酚黑药)用量为300g/t，脱硅捕收剂(十八烷基氯化铵：十四烷基三甲基氯化铵为1:1)220g/t，起泡剂(丙二醇醚)用量300g/t；采用一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为7.0，抑制剂(硅酸钠：丙二酸为2:1)用量为280g/t，活化剂(硫酸铜)用量400g/t，脱硫捕收剂(乙基黄药：苯基硫脲为1:2)用量为240g/t，脱硅捕收剂(十二烷基三甲基氯化铵：十四烷基苄基氯化铵为1:1)用量为400g/t，起泡剂(丙二醇醚：2号油为1:2)用量350g/t。
实验结果如下：
通过采用一次粗选两次精选两次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为63.34％，铝硅比为5.08，硫含量为0.16％，氧化铝回收率为86.04％；采用一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为64.92％，铝硅比为5.37，硫含量为0.12％，氧化铝回收率为86.34％。
实施例3
贵州某地区高硫铝土矿，其矿物组成如下：
| 矿物 | 一水硬铝石 | 伊利石 | 黄铁矿 | 石英 | 锐钛矿 |
| ％ | 62.8 | 13.1 | 10.4 | 5.8 | 2.2 |
原矿样中Al2O3含量：56.46％，SiO2含量：7.68％，S含量：6.56％。通过两段磨矿至细度达85.0％(-0.074mm)，分别采用一次粗选两次精选两次扫选、一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选流程进行浮选，其中，采用一次粗选两次精选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为10.5，抑制剂(硅酸钠)用量为80g/t，活化剂(硫酸铜)用量150g/t，脱硫捕收剂(戊基黄药：叔丁基酚黑药为1:1)用量为400g/t，脱硅捕收剂(十二烷基氯化铵：十六烷基三甲基氯化铵：十四烷基苄基氯化铵：二甲基氨基十二烷基羧酸钠比例为2:1:1:1.5)用量为100g/t，起泡剂(2号油)用量100g/t；采用一次粗选一次精选一次精扫选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为11.0，抑制剂(氟硅酸钠：丙二酸：硅酸钠为1：1：1)用量为100g/t，活化剂(硫酸铜)用量200g/t，脱硫捕收剂(乙基黄药：异戊基黄药为1:1)用量为400g/t，脱硅捕收剂(十二烷基氯化铵：十二烷基三甲基氯化铵1:1)用量为380g/t，起泡剂(丙二醇醚：2号油为1:3)用量200g/t。
实验结果如下：
通过采用一次粗选两次精选两次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为61.85％，铝硅比为11.60，硫含量为0.23％，氧化铝回收率为87.42％；采用一次粗选两次精选两次扫选工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为61.74％，铝硅比为12.27，硫含量为0.20％，氧化铝回收率为85.41％。
实施例4
贵州某地区高硫铝土矿，其矿物组成如下：
| 矿物 | 一水硬铝石 | 伊利石 | 高岭石 | 黄铁矿 | 针铁矿 | 锐钛矿 | 金红石 |
| ％ | 60 | 13.4 | 3 | 8 | 6.9 | 2 | 1 |
原矿样中Al2O3含量：54.12％，SiO2含量：6.70％，S含量：3.72％。通过两段磨矿至细度为80.0％(-0.074mm)，分别采用一次粗选一次精选两次扫选、一次粗选一次精选三次扫选流程进行浮选，其中，采用一次粗选一次精选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为8.0，抑制剂(丙二酸)用量为120g/t，活化剂(硫酸铜)用量200g/t，脱硫捕收剂(丁基黄药：己基黄药为1:1)用量为200g/t，脱硅捕收剂(十六烷基氯化铵：十二烷基二甲基氯化铵为2:1)用量为80g/t，起泡剂(2号油)用量100g/t；采用一次粗选一次精选三次扫选浮选工艺流程时，pH值为7.5，抑制剂(氟硅酸钠)用量为160g/t，活化剂(硫酸铜)用量300g/t，脱硫捕收剂(甲酚黑药：苯基硫脲为1:1)用量为240g/t，脱硅捕收剂(十八烷基氯化铵：十六烷基二甲基氯化铵：三甲基氨基十四烷基羧酸钠为2:1:1)为300g/t，起泡剂(丙二醇醚)用量350g/t。
实验结果如下：
通过采用一次粗选一次精选两次扫选的工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为56.75％，铝硅比为11.90，硫含量为0.24％，氧化铝回收率为84.49％；采用一次粗选一次精选三次扫选的工艺流程，得到的铝精矿中氧化铝含量为57.43％，铝硅比为12.40，硫含量为0.22％，氧化铝回收率达84.90％。
Claims (2)
1.一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于其方法是将高硫铝土矿添加抑制剂进行磨矿，调浆后加入脱硫捕收剂、起泡剂、活化剂、脱硅捕收剂同时进行反浮选脱硫脱硅，使含硫脉石矿物、硅脉石矿物作为泡沫产品上浮，目标铝矿物仍留在矿浆中，实现高硫铝土矿的同时浮选脱硫脱硅，得到高铝硅比、低硫含量的铝土矿浮选精矿；原矿样中Al2O3含量：60.41%，SiO2含量：14.80%，S含量：1.25%，通过一段磨矿至细度达69.5%为-0.074mm，采用一次粗选一次精选两次扫选或一次粗选一次精选三次扫选流程进行浮选，其中，采用一次粗选一次精选两次扫选浮选工艺流程时，pH值为8.0，抑制剂用量为160g/t，在所述抑制剂中，氟硅酸钠：丙二酸为3:1，活化剂用量180g/t，在所述活化剂中，硫酸铜：硫化钠为2:1，脱硫捕收剂用量为200g/t，在所述脱硫捕收剂中，戊基黄药：苯基硫脲为1:1，脱硅捕收剂用量为200g/t，在所述脱硅捕收剂中，十四烷基氯化铵：十四烷基三甲基氯化铵：癸基苄基氯化铵：二甲基氨基癸基羧酸钠为2:1:1:1.5，起泡剂用量160g/t，在所述起泡剂中，二乙基丙基甲醇：松醇油为1:2；采用一次粗选一次精选三次扫选浮选工艺流程时，pH值为10.0，抑制剂用量为120g/t，所述抑制剂为硅酸钠，活化剂用量180g/t，所述活化剂中，硫酸铜：硫化钠为2:1，脱硫捕收剂用量为360g/t，所述脱硫捕收剂中，庚基黄药：甲酚黑药：乙烯硫脲为1:1:1，脱硅捕收剂用量为280g/t，所述脱硅捕收剂中，十二烷基氯化铵：十二烷基三甲基氯化铵：二甲基氨基十四烷基羧酸钠为2:1:1，起泡剂用量160g/t，所述起泡剂中，二乙基丙基甲醇：松醇油为1:2。
2.根据权利要求1所述的一种高硫铝土矿同步浮选脱硫脱硅的方法，其特征在于所述的高硫铝土矿矿浆重量浓度为5%~45%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |