CN113145295B - 一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，属于矿物加工工程技术领域。将铝土矿破碎，通过振动筛分成粗粒级和细粒级；将得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理；将得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理；得到的粗粒级铝精矿和得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿。本发明中，将高铁低品位铝土矿破碎筛分成粗、细两个粒级，再用分级入选的方法，不仅可以省去磨矿环节、简化工艺和减低成本，还可以大幅提升矿石铝硅比和分离效率，从而实现该类矿产资源经济有效地开发利用。

Description

一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法
技术领域
本发明涉及一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，属于矿物加工工程技术领域。
背景技术
铝土矿是生产氧化铝的最主要矿石原料，是唯一具有商业开发价值的矿种，世界上95%以上氧化铝来源于铝土矿。我国是世界十大铝土矿资源储量最丰富国之一，但储量不足10亿吨。目前，全世界约90%氧化铝采用拜耳法生产，但拜耳法生产氧化铝普遍要求铝精矿铝硅比达到8以上；因此，衡量铝土矿资源品质的主要指标，是铝硅比、氧化铝含量和铝矿物类型。国外铝土矿类型主要是三水铝石，特点是中铝、低硅、高铝硅比和高铁，属优质铝工业原料，易采易溶；而国内铝土矿类型主要是一水硬铝石，特点是高铝、高硅、中低铝硅比和低铁，因此开发难度和成本更大。
因此，铝土矿类型不同，选矿任务也不同，国外主要是提铝和降铁，国内则是脱硅和提铝硅比，同时从赤泥中回收铁。铝土矿脱硅的方法，主要有洗矿和浮选脱硅；前者采用筛分或分级去除铝土矿原料中的高硅粒级，后者用正或反浮选脱除矿浆中的高硅矿物，达到除硅、提铝和铝硅比的目的。对于铝矿物与含硅脉石矿物（如高岭石、伊利石、叶蜡石等黏土矿物）粘结强、无法通过洗矿有效去除的铝土矿，可采用选择性磨矿-浮选方法脱硅。无法通过洗矿和选择性磨矿有效脱硅的，一般采用浮选法，包括正浮选和反浮选。正浮选脱硅是通过抑制铝硅酸矿物，采用阴离子捕收剂浮选三水铝石或一水铝石；反浮选脱硅是通过抑制铝矿物，采用阳离子捕收剂浮选铝硅配盐矿物。但是，上述方法都需要磨矿，消耗大量的电能且会造成产品脱水困难；同时，浮选药剂成本高，不能回收，易污染环境。
自然界中铝土矿都伴生氧化硅、氧化铁、氧化钛等杂质，无论是国外三水铝石，还是国内一水硬铝石，氧化铁含量均较高，它们通常以赤铁矿、（铝）针铁矿等形式存在。铝土矿中的氧化铁，一方面降低铝精矿产品的Al2O3含量，二方面使有价氧化铁不能回收而损失于赤泥中，造成资源浪费和赤泥产出量大。铝土矿中氧化铁主要是赤铁矿和（铝）针铁矿，呈弱磁性，因此可以通过强磁选去除，从而达到提升其品质的目的。
发明内容
针对高铁低品位铝土矿，提供了一种采用磁选技术提升铝土矿品质的选矿方法。本发明中，将高铁低品位铝土矿破碎筛分成粗、细两个粒级，再用分级入选的方法，不仅可以省去磨矿环节、简化工艺和减低成本，还可以大幅提升矿石铝硅比和分离效率，从而实现该类矿产资源经济有效地开发利用。本发明通过以下技术方案实现。
一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其具体步骤包括：
（1）将铝土矿破碎，通过振动筛分成粗、细两个粒级，粗粒级为-10~+1mm，细粒级为-3mm；
（2）将步骤（1）得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理，控制磁感应强度0.3-1.0T，设备滚筒转速20-50r/min，振动给料频率4-14HZ，得到粗粒级铝精矿和尾矿，其中，尾矿返回步骤（1）；
（3）将步骤（1）得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理，控制棒介质为3-6mm，感应强度0.4-1.5T，脉动冲次100-350rpm，脉动冲程5-25mm，矿浆流速3-10cm/s，得到细粒级铝精矿和尾矿；
（4）将步骤（2）得到的粗粒级铝精矿和步骤（3）得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿。
所述步骤（1）中铝土矿为铁杂质主要是弱磁性铁矿物的高铁低品位铝土矿。
所述步骤（3）中大颗粒脉动高梯度磁选方法需控制介质丝构型和介质多丝排列组合。上述步骤（3）中介质丝构型通过专利ZL201610574053.3，ZL201610061835.7确定，介质多丝排列组合模型通过专利ZL201210074235.6确定。
上述步骤（2）中粗粒级采用干式强磁选方法处理可获得粗粒级铝精矿产率10-30%，铝品位可提升5-20%，具体值与需求和技术操作条件相关。
上述步骤（3）中将细粒级铝精矿铝品位提升5-15%
上述步骤（2）可预先将一部分合格铝精矿拿出，有效地减少了脉动高梯度磁选入选矿量。
本发明的有益效果是：
（1）与传统生产方法比较，本方法绿色、环保、成本低。其中干式强磁选工艺可以预先获得粗粒级铝精矿产率10-30%，铝品位可提升5-20%，具体值与需求和技术操作条件相关。
（2）与传统生产方法比较，本方法不需要磨矿，经破碎筛分后，可大粒度直接入选，省去了磨矿成本，能将铝品位提升5-15%，产率60-80%，铝精矿回收率70-90%，铝硅比提升30-90%。
附图说明
图1是本发明高铁低品位铝土矿的磁选工艺流程图；
图2是本发明具体实施案例流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1和2所示，该高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其具体步骤包括：
（1）将铝土矿（几内亚某高铁低品位铝土矿石Al2O3品位36.77%，Fe品位27.65%，SiO2品位5.62%，A/S值6.54；原矿中铝主要以三水铝石形式存在，铁主要以铝针铁矿、针铁矿和赤铁矿形式存在）破碎，通过振动筛分成粒度为-5~+2mm的粗粒级和粒度为-2mm的细粒级；
（2）将步骤（1）得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理，控制磁感应强度0.6T，设备滚筒转速50r/min，振动给料频率14HZ，得到粗粒级铝精矿和尾矿，其中，尾矿返回步骤（1）；
（3）将步骤（1）得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理，控制棒介质为4mm（介质丝构型为圆柱形，介质多丝排列组合模型为交叉排列），磁感应强度粗选0.8T，精选1.0T，脉动冲次300rpm，脉动冲程12mm，矿浆流速约6.0cm/s，得到细粒级铝精矿和尾矿；
（4）将步骤（2）得到的粗粒级铝精矿和步骤（3）得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿。
本实施例分选试验指标见下表1。
表1
说明：大颗粒脉动高梯度磁选为开路试验结果。
从表1中可以看出，本发明可以得到铝硅比大于8的合格铝精矿，Al2O3品位从36.77%提升至42.42%，铝精矿Al2O3回收率达到85.04%。本发明使用磁选技术分选该铝土矿，入选粒度大，不需要磨矿，能减少大量电耗。此外，干式强磁选产品不需要脱水处理，可以节省大量脱水费用，并且大颗粒脉动高梯度磁选产品较粗，易脱水，同时也能大幅减少脱水费用。
实施例2
如图1和图2所示，该高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其具体步骤包括：
（1）将铝土矿（几内亚某高铁低品位铝土矿石Al2O3品位36.60%，Fe品位30.14%，SiO2品位4.78%，A/S值7.16；原矿中铝主要以三水铝石形式存在，铁主要以铝针铁矿、针铁矿和赤铁矿形式存在）破碎，通过振动筛分成粒度为-8~+2mm的粗粒级和粒度为-2mm的细粒级；
（2）将步骤（1）得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理，控制磁感应强度0.8T，设备滚筒转速40r/min，振动给料频率6HZ，得到粗粒级铝精矿和尾矿，其中，尾矿返回步骤（1）；
（3）将步骤（1）得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理，控制棒介质为5mm（介质丝构型为圆柱形，介质多丝排列组合模型为交叉排列），磁感应强度粗选0.4T，精选1.0T，脉动冲次210rpm，脉动冲程12mm，矿浆流速约3cm/s，得到细粒级铝精矿和尾矿；
（4）将步骤（2）得到的粗粒级铝精矿和步骤（3）得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿铝品位42.96%，铝回收率72.63%，铁品位23.45%，铝硅比9.31。
实施例3
如图1所示，该高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其具体步骤包括：
（1）将铝土矿（几内亚某高铁低品位铝土矿石Al2O3品位35.60%，Fe品位24.50%，SiO2品位8.20%，A/S值4.34；原矿中铝主要以三水铝石形式存在，铁主要以铝针铁矿、针铁矿和赤铁矿形式存在）破碎，通过振动筛分成粒度为-5~+1mm的粗粒级和粒度为-1mm的细粒级；
（2）将步骤（1）得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理，控制磁感应强度0.8T，设备滚筒转速45r/min，振动给料频率10HZ，得到粗粒级铝精矿和尾矿，其中，尾矿返回步骤（1）；
（3）将步骤（1）得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理，控制棒介质为3mm（介质丝构型为圆柱形，介质多丝排列组合模型为交叉排列），采用一次脉动高梯度磁选，磁选磁感应强度粗选0.7T，脉动冲次200rpm，脉动冲程8mm，矿浆流速约8cm/s，得到细粒级铝精矿和尾矿；
（4）将步骤（2）得到的粗粒级铝精矿和步骤（3）得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿铝品位43.44%，铝回收率69.17%，铁品位20.45%，铝硅比8.97。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其特征在于具体步骤包括：
（1）将铝土矿破碎，通过振动筛分成粗、细两个粒级，粗粒级为-5~+2mm，细粒级为-2mm；
（2）将步骤（1）得到的粗粒级采用干式强磁选方法处理，控制磁感应强度0.3-1.0T，设备滚筒转速20-50r/min，振动给料频率4-14HZ，得到粗粒级铝精矿和尾矿，其中，尾矿返回步骤（1）；
（3）将步骤（1）得到的细粒级采用大颗粒脉动高梯度磁选方法处理，控制棒介质为3-6mm，感应强度0.4-1.5T，脉动冲次100-350rpm，脉动冲程5-25mm，矿浆流速3-10cm/s，得到细粒级铝精矿和尾矿；
（4）将步骤（2）得到的粗粒级铝精矿和步骤（3）得到的细粒级铝精矿合并获得最终的铝精矿。
2.根据权利要求1所述的高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其特征在于：所述步骤（1）中铝土矿为铁杂质主要是弱磁性铁矿物的高铁低品位铝土矿。
3.根据权利要求1所述的高铁低品位铝土矿的磁选提质方法，其特征在于：所述步骤（3）中大颗粒脉动高梯度磁选方法需控制介质丝构型和介质多丝排列组合。
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