CN111871618B - 一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，将高硫铝土矿原矿进行破碎、磨矿后得到矿浆，加入活化剂、脱硫捕收剂和起泡剂进行硫矿物浮选，使硫矿物上浮，得到脱硫后的铝精矿；将铝精矿再次进行磨矿，加入调整剂和复合脱钛捕收剂进行钛矿物浮选，使钛矿物上浮，分离即可脱除高硫铝土矿中的钛矿物。本发明去除高硫铝土矿中钛矿物的方法采用异步反浮选的方法处理高硫铝土矿，分别脱除硫矿物和钛矿物，降低了铝土矿中钛矿物的含量，减少了钛矿物在后续拜耳法溶出过程中的危害，能够实现高硫铝土矿资源高效利用。
Description
技术领域
本发明属于铝土矿选矿领域，具体涉及一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法。
背景技术
随着国内外对氧化铝的需求量日益增加，急剧增加了铝土矿的开采量,使得高品位的铝土矿资源不断减少，矿石“贫、细、杂”现象日趋严重，因此通过一定的技术手段处理铝土矿中杂质元素，使杂质含量高的铝土矿适合于拜耳法生产氧化铝，可以缓解氧化铝工业的资源问题。
中国具有丰富的高硫铝土矿资源，我国高硫铝土矿总储量约超8亿吨，主要集中于贵州、重庆、河南地区。铝土矿中的硫主要以黄铁矿形式存在，部分以硫酸盐形式存在，硫矿物能够在溶出过程中增加碱耗、能够破坏蒸发和熟料烧成等工序、还可以加速溶出设备腐蚀过程。高硫铝土矿需要经过脱硫工序处理后，在硫含量小于0.5％条件下才能进入氧化铝生产工序。铝土矿中通常含有2％～4％的钛矿物，主要以锐钛矿、金红石和板钛矿等矿物形态存在，少量以无定形氧化钛形态存在。钛矿物在氧化铝拜耳法溶出过程中被认为是危害比较大的杂质矿物,当矿石中TiO2含量大于3％时，氧化铝的溶出率将会显著降低，同时造成Na2O的损失，特别是在原矿浆预热和压煮器的加热表面生成钛结疤，增加热能的消耗和清理的工作量。
因此，发明一种对环境友好、工艺流程简单、经济适用的方法，用以脱除高硫铝土矿中硫矿物、钛矿物进而得到高品质铝土矿生产氧化铝具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，解决现有高硫铝土矿中钛矿物含量高，不利于铝土矿中氧化铝溶出的问题。
本发明上述目的是通过以下技术方案来实现的：
一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，将高硫铝土矿原矿进行破碎、磨矿后得到矿浆，加入活化剂、脱硫捕收剂和起泡剂进行硫矿物浮选，使硫矿物上浮，得到脱硫后的铝精矿；将铝精矿再次进行磨矿，加入调整剂和复合脱钛捕收剂进行钛矿物浮选，使钛矿物上浮，分离即可脱除高硫铝土矿中的钛矿物。
本发明去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，基于硫矿物可浮性通常好于钛矿物，且其在矿石中粒度嵌布要比钛矿物粗，发明人经过大量试验发现，采用同步浮选法进行硫矿物和钛矿物的分离效果不佳，最终确定先选别硫矿物，再选别钛矿物，并采用了相应的脱硫捕收剂和脱钛捕收剂，对高硫矿进行了脱硫矿物和脱钛矿物分步脱除，能够很好分离硫矿物和钛矿物。
本发明中，所述高硫铝土矿其S含量≤3％，TiO2含量在2～4％之间。
本发明中，第一次磨矿后矿浆细度为-0.075mm占75～85％。
本发明中，所述复合脱硫捕收剂由辛胺双甲基磷酸、十二胺双甲基膦酸、苄基胂酸、辛基羟基双膦酸、苯乙烯磷酸、辛基羟肟酸的两种以上成份组成。
优选地，所述复合脱硫捕收剂由丁基黄药、异戊基黄药和异丁基黄药组成。
进一步地，所述复合脱硫捕收剂由丁基黄药、异戊基黄药、异丁基黄药按1:1:1的质量组份组成。
进一步地，所述复合脱硫捕收剂的添加量为300～700g/t，以原矿计。复合脱硫捕收剂主要目的是吸附在硫矿物表面，提高其疏水性。
本发明中，所述活化剂是硫酸铜。活化剂的主要目的是解离出的铜离子在硫矿物表面吸附，与表面的硫离子结合，生成类似硫化铜物质，提高硫矿物的疏水性。
进一步地，硫酸铜的用量为100～150g/t，以原矿计。
本发明中，所述起泡剂是二号油。
进一步地，二号油的用量为100～300g/t，以原矿计。二号油的作用是降低矿浆表面能，使得矿浆中易形成气泡，并使气泡粒径合适，韧性适当，易于载荷矿物上浮。
本发明中，第二次磨矿后矿浆细度为-0.075mm占90％～95％。
本发明中，所述调整剂是Na2SiF6。
所述Na2SiF6的用量为850～950g/t，以原矿计。Na2SiF6主要目的抑制一定的铝矿物上浮，提高铝矿物的回收率。
本发明中，所述复合脱钛捕收剂由辛胺双甲基磷酸、十二胺双甲基膦酸、苄基胂酸、辛基羟基双膦酸、苯乙烯磷酸、辛基羟肟酸的两种以上成份组成。
优选地，所述复合脱钛捕收剂由辛胺双甲基磷酸、十二胺双甲基膦酸和苄基胂酸组成。
进一步地，所述复合脱钛捕收剂由辛胺双甲基磷酸、十二胺双甲基膦酸和苄基胂酸按1:1:3的质量组分组成。
进一步地，所述复合脱钛捕收剂添加量为300～700g/t。复合脱钛捕收剂主要目的是提高矿石中钛矿物的可浮性，提高与气泡的吸附性。
本发明中，所述硫矿物浮选采用一次粗选、二次扫选、一次精选的工艺；所述钛矿物浮选采用一次粗选、二次扫选和一次精选的工艺。
进一步地，所述硫矿物浮选的总时间是25～30分钟，所述钛矿物浮选的总时间是20～60分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明去除高硫铝土矿中钛矿物的方法采用异步反浮选的方法处理高硫铝土矿，分别脱除硫矿物和钛矿物，降低了铝土矿中钛矿物的含量，减少了钛矿物在后续拜耳法溶出过程中的危害，能够实现高硫铝土矿资源高效利用。
(2)本发明的方法，可以处理含硫量≤3％，TiO2含量在2～4％之间的高硫铝土矿，浮选铝精矿中S＜0.5％，TiO2＜1％，Al2O3回收率在80％以上，S脱除率＞80％，TiO2脱除率＞70％。该工艺得到铝精矿杂质含量少，能适应于氧化铝工业和耐火材料行业。
(3)本发明方法工艺流程简单、高效，便于操作，浮选硫矿物和钛矿物过程遵循“浮少抑多”原则，具有经济技术指标良好，药剂消耗少，浮选成本低等优点。
附图说明
图1为本发明方法去除高硫铝土矿中钛矿物的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案。
一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，包括以下步骤：
以贵州某地的高硫铝土矿为试验矿样，原矿中化学多元素分析见表1。
表1贵州地区高硫铝土矿矿石多元素分析(％)
根据工艺矿物学研究可知，矿石样品中矿物组成较多，主要有用矿物是一水硬铝石以及少量的三水铝石，脉石矿物主要为伊利石、叶腊石、绿泥石和高岭石以及少量的石英、锐钛矿、金红石、赤铁矿、磷灰石等矿物。矿石中钛矿物主要为锐钛矿以及金红石，分布在矿石中，集合体呈不规则粒状，一般小于50微米。
对于该类型的高硫铝土矿按照图1的工艺流程进行脱除硫矿物、钛矿物。高硫铝土矿，经过破碎等工序，使其粒度为-3mm，-3mm的高硫铝土矿经过第一次磨矿后，矿浆细度为-0.075mm占74.89％，矿石呈现弱酸性，pH为6.5左右；脱硫工序中硫矿物浮选采用一次粗选、二次扫选、一次精选的工艺使硫矿物上浮，加入活化剂硫酸铜用量为100克/吨·原矿，复合脱硫捕收剂由丁基黄药：异戊基黄药：异丁基黄药＝1:1:1的质量组份组成，总量为450克/吨·原矿，粗选加入复合脱硫捕收剂用量为400克/吨·原矿，起泡剂二号油为110克/吨·原矿，精选加入复合脱硫捕收剂用量为50克/吨·原矿，起泡剂二号油为20克/吨·原矿，捕收剂和起泡剂分批加入主要目的是提高捕收效果，防止将捕收剂、起泡剂一次加入后，由于粗选泡沫量大，将捕收剂携带至扫选的后果，确保精选过程中捕收剂、气泡剂保持一定浓度。总浮选时间为25分钟，分离出硫尾矿：脱硫产生的铝精矿经过第二次磨矿后，矿浆细度为-0.075mm占94.56％，矿石pH为6左右，脱钛工序中钛矿物浮选同样采用一次粗选、二次扫选和一次精选的工艺使钛矿物上浮，加入调整剂Na2SiF6用量为850克/吨·原矿，复合脱钛捕收剂由辛胺双甲基磷酸：十二胺双甲基膦酸：苄基胂酸＝1:1:3的质量组份组成，总用量为650克/吨·原矿，粗选加入复合脱钛捕收剂用量为550克/吨·原矿，精选加入复合脱钛捕收剂用量为100克/吨·原矿，总浮选时间为30分钟，槽内底流即为铝精矿产品，分离出钛矿物，从而能够实现硫矿物、钛矿物的脱除。选矿产品指标见表2。
表2贵州地区高硫铝土矿脱硫、脱钛指标(/％)
表2表明高硫铝土矿原矿Al2O3含量为64.56％，SiO2含量为9.24％，S含量为1.65％，TiO2含量为3.01％，经过该工艺处理后，能得到硫尾矿产率为8.96％，S含量为14.85％，S回收率为80.64％，钛尾矿产率为12.81％，TiO2含量为17.57％，TiO2回收率为74.79％；铝精矿产率为78.23％，Al2O3含量为72.83％，SiO2含量为9.41％，A/S为7.74的合格产品，脱除效果明显。
以上实施实例对本发明不同的实施过程进行了详细的阐述，但是本发明的实施方式并不仅限于此，所属技术领域的普通技术人员依据本发明中公开的内容，均可实现本发明的目的，任何基于本发明构思基础上做出的改进和变形均落入本发明的保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载的为准。
Claims (6)
1.一种去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，将高硫铝土矿原矿进行破碎、磨矿后得到矿浆，加入活化剂、复合 脱硫捕收剂和起泡剂进行硫矿物浮选，使硫矿物上浮，得到脱硫后的铝精矿；将铝精矿再次进行磨矿，加入调整剂和复合脱钛捕收剂进行钛矿物浮选，使钛矿物上浮，分离即可脱除高硫铝土矿中的钛矿物；
所述复合脱硫捕收剂由丁基黄药、异戊基黄药、异丁基黄药按1:1:1的质量组份组成；所述复合脱钛捕收剂由辛胺双甲基磷酸、十二胺双甲基膦酸和苄基胂酸按1:1:3的质量组分组成；
第一次磨矿后矿浆细度为-0.075mm占75～85％；第二次磨矿后矿浆细度为-0.075mm占90％～95％。
2.根据权利要求1所述去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，所述活化剂是硫酸铜，所述起泡剂是二号油。
3.根据权利要求2所述去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，所述复合脱硫捕收剂的添加量为300～700g/t，所述硫酸铜的用量为100～150g/t，二号油的用量为100～300g/t，都以原矿计。
4.根据权利要求3所述去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，所述复合脱钛捕收剂添加量为300～700g/t。
5.根据权利要求4所述去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，所述调整剂是Na2SiF6。
6.根据权利要求5所述去除高硫铝土矿中钛矿物的方法，其特征在于，所述硫矿物浮选采用一次粗选、二次扫选、一次精选的工艺；所述钛矿物浮选采用一次粗选、二次扫选和一次精选的工艺。
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