CN1140354C - 一水硬铝石型铝土矿选择性磨矿方法 - Google Patents
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Abstract
一水硬铝石型铝土矿选择性磨矿方法。本发明利用一水硬铝石表面与铝硅酸盐矿物特别是高岭石、伊利石和叶腊石等的表面亲水/疏水性质的差异，磨矿过程添加浮选药剂，采用反浮选方法实现一水硬铝石型铝土矿的反浮选脱硅。采用本发明处理铝硅比4-6的铝土矿，浮选精矿铝硅比可达10以上，Al2O3回收率为80%以上。
Description
[技术领域]本发明涉及一种一水硬铝石型铝土矿反浮选脱硅的磨矿方法。
[背景技术]我国的铝土矿资源丰富，但绝大多数属于一水硬铝石型铝土矿。具有高硅、低铁、低铝硅比(A/S)和组成复杂的特点。由于矿石含硅高、铝硅比低，使我国氧化铝生产能耗高、经济效益差。因此，采用经济合理和有效的预脱硅方法和工艺，提高氧化铝生产原料的铝硅比，是实现我国氧化铝高效、低能耗生产的重要途径之一。目前，一水硬铝石型铝土矿的脱硅方法有浮选法、焙烧预脱硅法、生物浸出脱硅法等，其中“选矿(浮选)--拜尔法”被认为是目前解决中国一水硬铝石型铝土矿资源生产氧化铝的有效途径；但是采用浮选药剂浮出一水硬铝石，而抑制铝硅酸盐矿物的正浮选工艺由于其自身的缺点，难以在实践中迅速应用，主要的缺点是：上浮精矿量大，过滤脱水困难，而且精矿中浮选药剂残余量大，对后段氧化铝生产的拜尔(Bayer)法溶出有不良影响。
[发明内容]为了提高一水硬铝石型铝土矿中一水硬铝石矿物表面与铝硅酸盐矿物特别是高岭石、伊利石和叶腊石的表面亲水/疏水性质的差异，实现铝土矿的反浮选脱硅，特提出本发明。
本发明利用一水硬铝石表面与铝硅酸盐矿物特别是高岭石、伊利石和叶腊石等的表面亲水/疏水性质的差异，磨矿过程添加浮选药剂，采用反浮选方法实现一水硬铝石型铝土矿的反浮选脱硅。磨矿工艺条件如下：
将粒度小于3mm的铝土矿与浮选药剂(分散剂、抑制剂和捕收剂)一同加入磨矿机进行磨矿，磨矿条件为磨矿浓度50～60％，磨矿体系的酸碱度控制在pH为5～6之间，磨矿产品的粒度为-0.074mm占80～90％。
所述浮选药剂的种类和用量分别为：聚乙烯醇200克/吨原矿，氟硅酸钠100～250克/吨原矿，浮选捕收剂烷基三甲基卤化铵100～200克/吨原矿。
所述磨矿机为湿式棒磨机。
经过湿式棒磨矿机的磨矿后，一水硬铝石型铝土矿中的主要矿物一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石等矿物被磨细后，暴露出新鲜的表面，在机械活化的作用下，与添加在磨矿机中的浮选药剂发生不同作用，一水硬铝石表面的-Al-O-键与聚乙烯醇和氟硅酸钠发生作用，使得其表面亲水而不与捕收剂烷基三甲基溴化铵发生作用，而高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物磨细后，暴露新鲜表面的-Al-O-Si-O-不与聚乙烯醇和氟硅酸钠发生作用，而与捕收剂烷基三甲基溴化铵发生作用，使得其表面疏水，从而导致这些铝硅酸盐矿物具有可浮性。其作用机理如下：
(1)氟硅酸钠Na2SiF6具有分散和选择性抑制作用，加入磨矿机后可以使铝土矿中的各种矿物分散；同时可以在一水硬铝石表面与Al-O键发生作用，起抑制作用；
(2)聚乙烯醇
是非离子型表面活性剂。可与高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物表面的硅烷基作用，使这些矿物表面选择性絮凝；
(3)烷基三甲基卤化铵是季铵盐，具有强碱性，因此季铵盐在水中完全电离，铵阳离子能与粘土矿物的金属离子发生交换吸附，而吸附于高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物表面，使这些矿物表面疏水；而与一水硬铝石表面的作用是静电吸附，一水硬铝石的零电点为pH＝6以上，当pH小于6时，烷基三甲基卤化铵与一水硬铝石作用很弱。
本发明通过对一水硬铝石型铝土矿进行选择性磨矿，以改变铝土矿中的一水硬铝石矿物表面与高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物表面亲水/疏水性质，使得一水硬铝石表面亲水，而不与浮选捕收剂发生作用；高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物表面则不吸附亲水物质，其磨矿解离出的新鲜表面与加入磨矿机的浮选捕收剂发生作用，其表面疏水，具有可浮性。通过改变一水硬铝石与高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物表面的亲水/疏水性质，可以使一水硬铝石与高岭石、伊利石和叶腊石等硅酸盐矿物实现反浮选分离。采用本发明处理铝硅比4-6的铝土矿，浮选精矿铝硅比可达10以上，Al2O3回收率为80％以上。
[具体实施方式]
1.使用原矿铝硅比A/S＝5.6的河南铝土矿，工艺制度为：入磨矿石粒度小于3mm，磨矿条件为磨矿浓度50～60％，磨矿体系的酸碱度控制在pH为5～6之间；铝土矿与浮选药剂(分散剂、抑制剂和捕收剂)一同加入磨矿机进行磨矿；同一水硬铝石型铝土矿一起加入棒磨机的浮选药剂的种类和药剂用量为：聚乙烯醇200克/吨原矿，氟硅酸钠100～250克/吨原矿，浮选捕收剂烷基三甲基卤化铵100～200克/吨原矿。磨矿产品的粒度为-0.074mm占86％左右，进行浮选可得到铝土矿精矿品位(Al2O3)70％，精矿中SiO2含量为7％，精矿铝硅比A/S＝10，以Al2O3计算回收率为81％。
Claims (2)
1、一水硬铝石型铝土矿选择性磨矿方法，其特征在于：利用一水硬铝石表面与铝硅酸盐矿物的表面亲水/疏水性质的差异，磨矿过程添加浮选药剂，采用反浮选方法实现一水硬铝石型铝土矿的反浮选脱硅，磨矿工艺条件如下：
a>将粒度小于3mm的铝土矿与浮选药剂一同加入磨矿机进行磨矿，磨矿条件为磨矿浓度50～60％，磨矿体系的酸碱度控制在pH为5～6之间，磨矿产品的粒度为-0.074mm占80～90％；
b>所述浮选药剂的种类和用量分别为：聚乙烯醇200克/吨原矿，氟硅酸钠100～250克/吨原矿，浮选捕收剂烷基三甲基卤化铵100～200克/吨原矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磨矿机为湿式棒磨机。
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