專利名稱：一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，涉及一種浮選精礦沉降和過濾預處理，尤其是涉及到一水硬鋁石正浮選精礦的液固分離預處理方法。
背景技術(shù)：
一水硬鋁石較脈石礦物硬度較大，故在磨礦時高嶺石、伊利石、葉臘石等含硅脈石礦物優(yōu)先解離、泥化，同時一水硬鋁石只有充分的解離后鋁土礦正浮選才能獲得較好的指標，這就造成了浮選精礦粒度極細粒徑小于3um在10％以上，最小粒徑0.13um。粘度高根據(jù)測定，精礦濃度在68％時，粘度可以達到340×10-3Pa.s以上。帶有負電荷由于正浮選通常加入的藥劑為陰離子性捕收劑，浮選過程中會造成礦漿表面帶有一定的負電荷，根據(jù)測定，ζ電位為-21.232mV，沉降中顆粒之間的電性相同，互相排斥。目前，鋁土礦正浮選選精礦的脫水工藝由沉降和真空過濾兩次脫水完成，由于粒度細、粘度高、帶電荷，造成沉降及過濾處理都很困難?，F(xiàn)有技術(shù)為了有效的沉降，通常是采用加入聚丙烯酰胺絮凝劑進行絮凝沉降，過濾采用真空毛細原理作用的陶瓷過濾機過濾，從而保證精礦水份低，滿足精礦生產(chǎn)的指標要求。精礦沉降溢流浮游物在15g/l以上，底流濃度在65％以下。真空過濾處理該物料時其產(chǎn)能較低。同時由于粒度較細，造成過濾設備堵塞嚴重，清洗頻繁、設備部件更換頻繁、工人勞動強度過大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效提供一種沉降后浮游物含量低、底流濃度高，過濾設備產(chǎn)能提高，同時解決過濾設備清洗頻繁、設備部件更換頻繁、勞動強度過大等問題的鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，其特征在于首先在浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.5～8.5，再加入為干精礦重量0.01％～0.15％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，分離得到的底流再加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽pH調(diào)節(jié)至6.5～7.5，進行過濾脫水。
一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，其特征在于水解后呈酸性的硫酸鹽是硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鋇、明礬中的一種。
下面以硫酸鋁為例，闡述其作用機理硫酸鋁配成水溶液時，會按下式發(fā)生水解
把硫酸鋁溶液加入到精礦漿中后，部分Al3+對礦漿中帶負電的膠體顆粒可能產(chǎn)生壓縮雙電層的作用，但Al3+存在的時間極為短暫，且只有在pH≤4的條件下才有可能發(fā)生作用，與此同時，Al3+繼續(xù)發(fā)生水解反應
由于水是極性分子，所以Al3+在水中是以水合絡離子[Al(H2O)63+]的形態(tài)存在的，中心離子Al3+帶有很高的正電荷，使包圍它的水中的O-H鍵極化，產(chǎn)生使氫離解的傾向
當精礦漿pH值為7.0～11，平衡右移；在堿度足夠時，上述離解產(chǎn)物進一步的按下式發(fā)生了離解反應
由于尾礦漿呈堿性，生成的Al(OH)3溶膠發(fā)生溶解，生成可溶性的鋁酸離子
上述一系列水解反應，使尾礦漿顆粒的有效電荷不斷中和，當金屬配位體H2O被OH-所代替后，其表面吸附能力大為增強，故羥基水合鋁離子的凝聚效果反而比Al3+強。
加入的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽的質(zhì)量濃度為1％～30％，濃度太低，加入的水量太大，礦漿沖淡嚴重，加入的量也會加大；濃度太高，不便于配置和加入，對設備尤其是攪拌、槽體的腐蝕會很嚴重。因此，選擇合適的濃度非常重要。
本發(fā)明的中的呈酸性的硫酸鹽包括常見的硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鋇、明礬。對比試驗表明，硫酸鋁是最佳的，主要原因在于鋁為三價陽離子，引入的正電荷最多，中和迅速，同時用量最少，因此效果最好。
硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽的分次加入是為了減少用量和減少沉降溢流水返回流程對浮選的影響，兩次加入的可以為一種或多種。
本發(fā)明的方法，通過聯(lián)合加入藥劑改變了選精礦的電性和pH值等，使精礦漿沉降過濾性能大大改善，大幅度提高了沉降底流濃度、降低溢流浮游物含量，通過提高底流濃度從而提高過濾機的產(chǎn)能。同時藥劑加入方便，成本低廉，濾液可返回原工藝利用，對原工藝無任何不良影響。
具體實施例方式
一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，首先在浮選精礦漿中，兩次加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或硫酸鋁，最終將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5，改變礦漿電性，加入為精礦重量0.01％-0.15％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降。具體的操作為首先把質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或硫酸鋁加入浮選精礦中，經(jīng)過強烈攪拌混合調(diào)節(jié)礦漿pH控制在7.5-8.5，然后加入干精礦量的0.01％-0.15％的有機絮凝劑，攪拌使絮凝劑和礦漿混合均勻，分離得到的底流再加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽pH調(diào)節(jié)至6.5～7.5，進行過濾脫水。通過聯(lián)合加入藥劑改變了選精礦的電性和PH值等，使精礦漿的沉降和過濾性能大大改善，進行有效的絮凝沉降分離。
實施例1在質(zhì)量濃度為5％，pH為9的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度30％的硫酸，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至8，再加入為干精礦重量0.01％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度65％，濃密機溢流浮游物降到0.1g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸鋁，pH調(diào)節(jié)至6.5，過濾，過濾機產(chǎn)能提高到16噸/臺，濾餅含水率12％。
實施例2在質(zhì)量濃度為55％，pH為11的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度10％硫酸鋁，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.8，再加入為干精礦重量0.01％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度75％，濃密機溢流浮游物降到0.5g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸鋁，pH調(diào)節(jié)至6.5，過濾，過濾機產(chǎn)能20噸/臺，濾餅含水率11％。
實施例3在質(zhì)量濃度為15％，pH為9的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度10％硫酸，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.5，再加入為干精礦重量0.15％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度70％，濃密機溢流浮游物降到0.4g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸鋁，pH調(diào)節(jié)至6.8，過濾，過濾機產(chǎn)能18.5噸/臺，濾餅含水率11.2％。
實施例4在質(zhì)量濃度為15％，pH為9的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度30％硫酸，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至8，再加入為干精礦重量0.01％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度68％，濃密機溢流浮游物降到0.3g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸鋁，pH調(diào)節(jié)至6.9，過濾，過濾機產(chǎn)能17噸/臺，濾餅含水率12.1％。
實施例5在質(zhì)量濃度為15％，pH為9的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度30％硫酸亞鐵，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至8，再加入為干精礦重量0.01％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度68％，濃密機溢流浮游物降到0.3g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸，pH調(diào)節(jié)至6.9，過濾，過濾機產(chǎn)能17噸/臺，濾餅含水率11.5％。
實施例6在質(zhì)量濃度為15％，pH為9的浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度30％硫酸亞鐵，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.8，再加入為干精礦重量0.15％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到精礦底流礦漿質(zhì)量濃度72％，濃密機溢流浮游物降到0.5g/l。向沉降精礦漿中質(zhì)量濃度10％硫酸，pH調(diào)節(jié)至6.9，過濾，過濾機產(chǎn)能17.5噸/臺，濾餅含水率12％。
權(quán)利要求
1.一種鋁土礦正浮選選精礦礦漿液固分離方法，其特征在于首先浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度1％-30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.5-8.5，再加入為精礦重量0.01％-0.15％的的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，得到的沉降底流精礦漿再加入質(zhì)量濃度1％-30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽，將精礦漿的pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5，再進行過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，其特征在于水解后呈酸性的硫酸鹽是硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鋇、明礬中的一種。
全文摘要
一種鋁土礦選精礦礦漿液固分離方法，其特征在于首先在浮選精礦漿中，加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽，將選精礦礦漿的pH調(diào)節(jié)至7.5～8.5，再加入為干精礦重量0.01％～0.15％的聚丙烯酰胺有機絮凝劑進行絮凝沉降分離，分離得到的底流再加入質(zhì)量濃度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸鹽，將礦漿pH調(diào)節(jié)至6.5～7.5，進行過濾脫水。本發(fā)明的方法，使精礦漿的沉降和過濾性能大大改善，對細粒子起到凝集和絮凝作用，能大幅度提高脫水液固分離效果。
文檔編號B03D3/06GK1621158SQ20041010097
公開日2005年6月1日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者黃昂, 李培增, 董增芬, 夏忠, 劉焦萍, 李太昌, 宋江紅, 李國兵, 汪明宏, 吳國亮 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司