專利名稱：一水硬鋁石型鋁土礦選擇性磨礦方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦反浮選脫硅的磨礦方法。
我國的鋁土礦資源豐富，但絕大多數(shù)屬于一水硬鋁石型鋁土礦。具有高硅、低鐵、低鋁硅比(A/S)和組成復雜的特點。由于礦石含硅高、鋁硅比低，使我國氧化鋁生產(chǎn)能耗高、經(jīng)濟效益差。因此，采用經(jīng)濟合理和有效的預脫硅方法和工藝，提高氧化鋁生產(chǎn)原料的鋁硅比，是實現(xiàn)我國氧化鋁高效、低能耗生產(chǎn)的重要途徑之一。目前，一水硬鋁石型鋁土礦的脫硅方法有浮選法、焙燒預脫硅法、生物浸出脫硅法等，其中“選礦(浮選)--拜爾法”被認為是目前解決中國一水硬鋁石型鋁土礦資源生產(chǎn)氧化鋁的有效途徑；但是采用浮選藥劑浮出一水硬鋁石，而抑制鋁硅酸鹽礦物的正浮選工藝由于其自身的缺點，難以在實踐中迅速應用，主要的缺點是上浮精礦量大，過濾脫水困難，而且精礦中浮選藥劑殘余量大，對后段氧化鋁生產(chǎn)的拜爾(Bayer)法溶出有不良影響。
為了提高一水硬鋁石型鋁土礦中一水硬鋁石礦物表面與鋁硅酸鹽礦物特別是高嶺石、伊利石和葉臘石的表面親水/疏水性質(zhì)的差異，實現(xiàn)鋁土礦的反浮選脫硅，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明利用一水硬鋁石表面與鋁硅酸鹽礦物特別是高嶺石、伊利石和葉臘石等的表面親水/疏水性質(zhì)的差異，磨礦過程添加浮選藥劑，采用反浮選方法實現(xiàn)一水硬鋁石型鋁土礦的反浮選脫硅。磨礦工藝條件如下將粒度小于3mm的鋁土礦與浮選藥劑(分散劑、抑制劑和捕收劑)一同加入磨礦機進行磨礦，磨礦條件為磨礦濃度50～60％，磨礦體系的酸堿度控制在pH為5～6之間，磨礦產(chǎn)品的粒度為-0.074mm占80～90％左右。
所述浮選藥劑的種類和用量分別為聚乙烯醇200克/噸原礦，氟硅酸鈉100～250克/噸原礦，浮選捕收劑烷基三甲基鹵化銨100～200克/噸原礦。
所述磨礦機為濕式棒磨機。
經(jīng)過濕式棒磨礦機的磨礦后，一水硬鋁石型鋁土礦中的主要礦物一水硬鋁石、高嶺石、伊利石和葉臘石等礦物被磨細后，暴露出新鮮的表面，在機械活化的作用下，與添加在磨礦機中的浮選藥劑發(fā)生不同作用，一水硬鋁石表面的-Al—O-鍵與聚乙烯醇和氟硅酸鈉發(fā)生作用，使得其表面親水而不與捕收劑烷基三甲基溴化銨發(fā)生作用，而高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物磨細后，暴露新鮮表面的-Al-O-Si-O-不與聚乙烯醇和氟硅酸鈉發(fā)生作用，而與捕收劑烷基三甲基溴化銨發(fā)生作用，使得其表面疏水，從而導致這些鋁硅酸鹽礦物具有可浮性。其作用機理如下(1)氟硅酸鈉Na2SiF6具有分散和選擇性抑制作用，加入磨礦機后可以使鋁土礦中的各種礦物分散；同時可以在一水硬鋁石表面與Al-O鍵發(fā)生作用，起抑制作用；(2)聚乙烯醇 是非離子型表面活性劑。可與高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物表面的硅烷基作用，使這些礦物表面選擇性絮凝；(3)烷基三甲基鹵化銨是季銨鹽，具有強堿性，因此季銨鹽在水中完全電離，銨陽離子能與粘土礦物的金屬離子發(fā)生交換吸附，而吸附于高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物表面，使這些礦物表面疏水；而與一水硬鋁石表面的作用是靜電吸附，一水硬鋁石的零電點為pH＝6以上，當pH小于6時，烷基三甲基鹵化銨與一水硬鋁石作用很弱。
本發(fā)明通過對一水硬鋁石型鋁土礦進行選擇性磨礦，以改變鋁土礦中的一水硬鋁石礦物表面與高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物表面親水/疏水性質(zhì)，使得一水硬鋁石表面親水，而不與浮選捕收劑發(fā)生作用；高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物表面則不吸附親水物質(zhì)，其磨礦解離出的新鮮表面與加入磨礦機的浮選捕收劑發(fā)生作用，其表面疏水，具有可浮性。通過改變一水硬鋁石與高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物表面的親水/疏水性質(zhì)，可以使一水硬鋁石與高嶺石、伊利石和葉臘石等硅酸鹽礦物實現(xiàn)反浮選分離。采用本發(fā)明處理鋁硅比4-6的鋁土礦，浮選精礦鋁硅比可達10以上，Al2O3回收率為80％以上。
實施例1.使用原礦鋁硅比A/S＝5.6的河南鋁土礦，工藝制度為入磨礦石粒度小于3mm，磨礦條件為磨礦濃度50～60％，磨礦體系的酸堿度控制在pH為5～6之間；鋁土礦與浮選藥劑(分散劑、抑制劑和捕收劑)一同加入磨礦機進行磨礦；同一水硬鋁石型鋁土礦一起加入棒磨機的浮選藥劑的種類和藥劑用量為聚乙烯醇200克/噸原礦，氟硅酸鈉100～250克/噸原礦，浮選捕收劑烷基三甲基鹵化銨100～200克/噸原礦。磨礦產(chǎn)品的粒度為-0.074mm占86％左右，進行浮選可得到鋁土礦精礦品位(Al2O3)70％，精礦中SiO2含量為7％，精礦鋁硅比A/S＝10，以Al2O3計算回收率為81％。
權利要求
1.一水硬鋁石型鋁土礦選擇性磨礦方法，其特征在于本發(fā)明利用一水硬鋁石表面與鋁硅酸鹽礦物特別是高嶺石、伊利石和葉臘石等的表面親水/疏水性質(zhì)的差異，磨礦過程添加浮選藥劑，采用反浮選方法實現(xiàn)一水硬鋁石型鋁土礦的反浮選脫硅，磨礦工藝條件如下a>將粒度小于3mm的鋁土礦與浮選藥劑一同加入磨礦機進行磨礦，磨礦條件為磨礦濃度50～60％，磨礦體系的酸堿度控制在pH為5～6之間，磨礦產(chǎn)品的粒度為-0.074mm占80～90％左右；b>所述浮選藥劑的種類和用量分別為聚乙烯醇200克/噸原礦，氟硅酸鈉100～250克/噸原礦，浮選捕收劑烷基三甲基鹵化銨100～200克/噸原礦。
2.根據(jù)權利要求1所在述的方法，其特征在于所述磨礦機為濕式棒磨機。
全文摘要
一水硬鋁石型鋁土礦選擇性磨礦方法。本發(fā)明利用一水硬鋁石表面與鋁硅酸鹽礦物特別是高嶺石、伊利石和葉臘石等的表面親水/疏水性質(zhì)的差異,磨礦過程添加浮選藥劑,采用反浮選方法實現(xiàn)一水硬鋁石型鋁土礦的反浮選脫硅。采用本發(fā)明處理鋁硅比4－6的鋁土礦,浮選精礦鋁硅比可達10以上,Al
文檔編號B03B1/00GK1370624SQ0110688
公開日2002年9月25日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權日2001年2月23日
發(fā)明者胡岳華, 邱冠周, 王毓華, 覃文慶, 馮其明, 盧毅屏, 何平波, 肖金華 申請人:中南大學