CN107511251B - 一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法 - Google Patents

一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，包括以下步骤：将高岭土尾矿经选择性磨矿，然后经过筛分，筛上粗产物几乎为片状纯云母，筛下产物通过水力分级去除含泥细砂，分级沉砂多次重选除去重矿物，重选后精砂经中磁、强磁作业后获得磁选精砂，磁选精砂经第一段浮选优先分离云母得到碎云母产品，第二段浮选长石和石英分离，最终获得云母、长石以及石英产品，选矿过程中产生的细砂、尾砂可用于免烧加气砖等新型建筑材料。本发明有效的对高岭土尾矿资源综合利用，且工艺流程简单，能耗低，达到固体废物“零”排放，符合环境保护法政策方针，具有良好的经济、社会、环保效益。

Description

一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法
技术领域
本发明涉及高岭土尾矿综合利用领域，具体涉及一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法。
技术背景
高岭土一种重要的工业原料，广泛应用于油漆、涂料、造纸、橡胶、塑料、电缆、陶瓷、搪瓷、耐火材料、纺织、水泥、汽车、化学、环保、农业等很多领域，随着国民经济发展需要，高岭土资源被更多的开发利用。根据目前资源开发情况，我国南方广东、广西、福建、江西等高岭土利用率不超过20%，尾砂产出率竟达到了80%左右，高岭土尾矿处理大多利用地形构筑尾矿库、就地堆放或者回填复垦，严重污染环境，破环生态平衡，同时造成资源的大量流失。
高岭土选矿过程中产生的尾矿伴生的硅酸盐类矿物或有色金属可进行综合回收利用，尤其我国南方高岭土矿床多与风化残积型成因有关，其矿物成分一般均由高岭石、石英、长石、云母等组成，石英砂、长石、云母是玻璃、陶瓷等行业的原料，随着优质资源的减少，但工业对原料质量的要求越来越高，尤其是高品质太阳能超白玻璃（光伏玻璃）用石英砂需求量巨大，化学成分：SiO2≥99.0%，Fe2O3≤0.015%（或0.0080%）、Al2O3≤0.5%；粒度组成：0.6～0.1mm≥95%，目前采用优质脉石英或海砂选矿提纯加工。
因此，根据尾矿特性，确定合理的选矿工艺回收高岭土尾矿中的石英、长石、云母，解决了以前尾矿成分相对单一的或针对特定矿物回收的技术缺点与不足，同时回收满足行业质量要求，避免资源的浪费，响应国家中华人民共和国环境保护税法减少污染物排放，推进生态文明建设方针，形成良好的经济、社会、环保效益。
发明内容：
本发明就是为了克服现有技术上的不足，提供一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法。
本发明提供以下技术方案：
一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）高岭土尾矿加水后进入棒磨机选择性磨矿，磨矿浓度40%～60%，调整磨矿时间控制产品中砂dmax=0.6mm；
（2）磨矿产物通过0.6mm高频筛或圆筒筛筛分，筛上粗产物为片状云母进入步骤（6），筛下为粒度小于0.6mm矿物；
（3）筛下粒度小于0.6mm矿物经过水力分级机或水力旋流器底流得到粒度为0.6～0.125mm或者粒度为0.6～0.1mm的分级沉砂；分级沉砂经过多次螺旋溜槽提纯去除难熔重矿物金红石、铬铁矿、钛铁矿、锆石、电气石等；
（4）重砂精砂经过中磁、强磁设备进行除杂提纯，得到磁选精砂，所述磁选精砂为非磁性物质；
（5）磁选精砂经两段浮选，第一段云母浮选、第二段长石浮选，得到云母、长石以及石英产品，其中石英中Fe2O3含量低于150ppm；
（6）将步骤（5）中所得的云母产品经精选深加工制备云母粉。
在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：
所述的棒磨机为溢流式湿式棒磨机。
所述中磁采用平板式磁选机或强磁磁选机，所述的强磁磁选机为立环强磁磁选机或平环强磁磁选机，强磁选用高梯度强磁磁选机，所述高梯度强磁磁选机为立环高梯度强磁磁选机或平环高梯度强磁磁选机，其中中磁磁场强度不低于5000×80A/m，强磁磁场强度不低于11000×80A/m。
所述云母浮选采用的药剂为两种：一种为PH=3~4 捕收剂为二胺、十二胺其中一种或两者共用；另一种为PH=8~9采用油酸和胺的醋酸盐共用或油酸和胺的盐酸盐共用。
所述长石浮选采用的药剂为：PH=2~3，阳离子为二胺类及二胺衍生物、阴离子为石油磺酸盐。
发明优点：
1、本发明所述的选择性棒磨磨矿技术，即高岭土尾矿全部进入棒磨机，利用片状云母滑动摩擦系数与浑圆状脉石的滚动摩擦系数的差别，既能将粗粒级的砂磨至合格粒级的，又能保护云母的片状结构，同时所有粒级的石英砂与表面杂质矿物通过棒磨—水力分级分离。
2、本发明所述选用螺旋溜槽多次重选，可有效去除重矿物，保证了长石、石英砂对难熔重矿物的要求，同时降低了后续磁选的负荷，螺旋溜槽单位处理能力大，结构简单，易于操作维修。
3、本发明所述磁选通过中磁、强磁，中磁设备用于去除机械铁及强磁性矿物，强磁设备用去除弱磁性矿物，保证最终产品的纯度。
4、本发明属于尾矿资源综合利用，选矿过程中没有固体废弃物的排放，经济效益高，相比传统单纯物理高岭土尾矿回收石英砂选矿加工技术针对特定单一组分尾矿的回收，本发明可广泛适用于多成分多矿物的尾矿回收利用。此外，本发明适用性强，适用性范围广，尤其针对我国为保护和改善环境，减少污染物排放出台的《环保税法》条例中针对尾矿15元/吨税额缴纳征收标准的出台，本发明具有更广阔的适用市场。
具体实施方式：
实施例1：
选自广东某地高岭土尾矿，粒度主要集中在0.045um以上，主要矿物为石英、白云母、黑云母、黑褐绿色电气石，少量磁铁矿、赤铁矿、金红石。
一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，包含以下步骤：
（1）高岭土尾矿加水送入棒磨机进行选择性磨矿，矿浆浓度40%，给矿量20T/h，控制磨矿产物砂dmax=0.6mm；
（2）磨矿产物通过0.6mm高频筛筛分，筛上粗产物为片状云母进入步骤（6），筛下为粒度小于0.6mm的矿物；
（3）粒度小于0.6mm矿物经水力分级机，通过调节水力分级机水量，去除粒度小于0.125mm的细砂和泥，得到粒度为0.6～0.125mm的分级沉砂经两道螺旋溜槽，去除难熔重矿物金红石、电气石等；
（4）重砂精砂经过磁场强度5000×80A/m的板式中磁磁选机和磁场强度11000×80A/m立环高梯度强磁磁选机后去除磁铁矿、赤铁矿、黑云母，得到非磁性的磁选精砂；
（5）磁选精砂通过第一段浮选PH=4，捕收剂为十二胺，去除白云母；第二段浮选长石PH=4，捕收剂阳离子为二胺，阴离子为石油磺酸钠，最终获得云母进入步骤（6）、长石、和石英；
（6）云母产品经精选深加工制备云母粉。
最终获得的长石、石英砂指标如下：
产品名称 化学成分 粒度(mm)
石英砂 SiO<sub>2</sub>=99.2% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.46% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.012% 0.6~0.125≥95%
长石 K<sub>2</sub>O=9.3% N<sub>2</sub>O=0.56% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.085% 0.6~0.125≥95%
实施例2：
选自江西某地高岭土尾矿，粒度主要集中在0.038um以上，主要矿物为石英和白云母，白云母为无色透明状，部分有铁染现象、少量磁铁矿、赤铁矿、锆石、独居石。
一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，包含以下步骤：
（1）高岭土尾矿加水送入棒磨机进行选择性磨矿，矿浆浓度60%，给矿量15T/h，控制磨矿产物砂dmax=0.6mm；
（2）磨矿产物通过0.6mm圆筒筛，筛上粗产物为片状云母进入步骤（6），筛下为粒度小于0.6mm的矿物；
（3）粒度小于0.6mm矿物经水力旋流器调节去除粒度小于0.1mm的细砂和泥，得到粒度为0.6～0.1mm的分级沉砂经三道螺旋溜槽，去除难熔重矿物金红石、电气石等；
（4）重砂精砂经过磁场强度4000×80A/m的板式中磁磁选机和磁场强度12000×80A/m平环高梯度强磁磁选机后去除磁铁矿、赤铁矿、黑云母，得到非磁性的磁选精砂；
（5）磁选精砂浮选PH=8~9采用油酸钠和胺的盐酸盐获得云母进入步骤（6）和石英两种产品；
（6）云母产品经精选深加工制备云母粉。
最终获得的石英砂指标如下：
产品名称 化学成分 粒度(mm)
石英砂 SiO<sub>2</sub>=99.56% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.26% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.0075% 0.6~0.1≥95%
实施例3：
选自广西某地高岭土尾矿，粒度主要集中在0.054um以上，主要矿物为石英和白云母，白云母为无色透明状，部分有铁染现象、少量磁铁矿、赤铁矿、锆石、独居石。
一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，包含以下步骤：
（1）高岭土尾矿加水送入棒磨机进行选择性磨矿，矿浆浓度60%，给矿量15T/h，控制磨矿产物砂dmax=0.6mm；
（2）磨矿产物通过0.6mm圆筒筛，筛上粗产物为片状云母进入步骤（6），筛下为粒度小于0.6mm的矿物；
（3）粒度小于0.6mm矿物经水力旋流器后去除粒度小于0.105mm的细砂和泥，得到粒度为0.6～0.105mm的分级沉砂经三道螺旋溜槽，去除难熔重矿物金红石、电气石等；
（4）重砂精砂经过磁场强度3000×80A/m的平环强磁磁选机和磁场强度13000×80A/m平环高梯度强磁磁选机后去除磁铁矿、赤铁矿、黑云母，得到非磁性的磁选精砂；
（5）磁选精砂浮选PH=8~9采用油酸和二胺的醋酸盐获得云母进入步骤（6）和石英两种产品；
（6）云母产品经精选深加工制备云母粉。
最终获得的石英砂指标如下：
产品名称 化学成分 粒度(mm)
石英砂 SiO<sub>2</sub>=99.1% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.26% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=0.0095% 0.6~0.2≥95%
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）高岭土尾矿加水后进入棒磨机选择性磨矿，磨矿浓度40%～60%，调整磨矿时间控制产品中砂dmax=0.6mm；
（2）磨矿产物通过0.6mm高频筛或圆筒筛筛分，筛上粗产物为片状云母进入步骤（6），筛下为粒度小于0.6mm矿物；
（3）筛下粒度小于0.6mm矿物经过水力分级机或水力旋流器底流得到粒度为0.6～0.125mm或者粒度为0.6～0.1mm的分级沉砂；分级沉砂经过多次螺旋溜槽提纯去除难熔重矿物金红石、铬铁矿、钛铁矿、锆石、电气石；
（4）重砂精砂经过中磁、强磁设备进行除杂提纯，得到磁选精砂；
（5）磁选精砂经两段浮选，第一段云母浮选、第二段长石浮选，得到云母、长石以及石英产品，其中石英中Fe2O3含量低于150ppm；
（6）将步骤（2）和（5）中所得的云母产品经精选深加工制备云母粉。
2.根据权利要求1中所述的一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于：所述的棒磨机为溢流式湿式棒磨机。
3.根据权利要求1中所述的一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于，所述中磁采用平板式磁选机或强磁磁选机，强磁选用高梯度强磁磁选机，中磁磁场强度不低于5000×80A/m，强磁磁场强度不低于11000×80A/m。
4.根据权利要求1中所述的一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于，所述云母浮选采用的药剂为两种：一种为 PH=3~4 的捕收剂，所述捕收剂为二胺、十二胺其中一种或两者共用；另一种为PH=8~9的采用油酸和胺的醋酸盐共用或油酸和胺的盐酸盐共用。
5.根据权利要求1中所述的一种从高岭土尾矿中回收云母和长石以及石英砂的方法，其特征在于，所述长石浮选采用的药剂为：PH=2~3的阳离子为二胺类及二胺衍生物、阴离子为石油磺酸盐。
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