專利名稱：高硅型鋁土礦脫硫脫硅的浮選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高硅型鋁土礦的脫硫脫硅方法，屬于冶金礦選領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋁土礦是煉鋁工業(yè)的主要原料，也是制取耐火材料、高級磨料、高鋁水泥、陶瓷等行業(yè)的重要原料。世界鋁土礦資源主要分布于澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西、越南、牙買加、印度、 蘇里南、印尼、希臘及中國。世界鋁土礦的礦石類型，按有用礦物成分大致可分為三水鋁石型、一水軟鋁石型、一水硬鋁石型等三種基本類型。目前，國外氧化鋁的生產(chǎn)主要采用三水鋁石，典型生產(chǎn)工藝為拜耳法。中國鋁土礦以一水硬鋁石型鋁土礦為主，鋁硅比為4 7的資源占60%以上，而高鋁硅比(A/S>10)的礦石僅占6. 97%。礦石的性質(zhì)使得我國90%以上的氧化鋁采用能耗較高的聯(lián)合法和燒結(jié)法生產(chǎn)，但這兩種工藝約為國外拜爾法生產(chǎn)氧化鋁平均能耗的2 4倍，從而使得我國的氧化鋁工業(yè)在國際上基本上失去了競爭力。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，高鋁硅比礦石和低硫鋁土礦礦源的枯竭，潛在的供礦危機危及我國整個氧化鋁工業(yè)的健康發(fā)展。選礦拜耳法是當前國家鼓勵研究的重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為了減少資源損失， 滿足拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的需要，必須對低鋁硅比和高硫鋁土礦資源進行開發(fā)利用，經(jīng)濟、合理地解決脫硅、脫硫問題，這是充分利用低鋁硅比和高硫鋁土礦資源的有效途徑，對促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、加速鋁土礦資源的高效開發(fā)和確保國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。貴州鋁土礦保有儲量近4. 1億噸，遠景儲量超過6億噸，占全國鋁土礦總儲量的 20%左右，是我國典型的高硫、高鋁、高硅、低鋁硅比的一水硬鋁石型鋁土礦。在貴州南部以織金馬場、清鎮(zhèn)貓場為中心的高硫、高硅型鋁土礦，礦石鋁硅比為5. 8 8. 7，硫含量在1%左右，屬中、大型鋁土礦礦帶，隨著高鋁硅比和低硫鋁土礦資源的消耗，低鋁硅比和高硫鋁土礦的開發(fā)利用勢在必行，目前，國外所報道的僅為單一的鋁土礦浮選脫硫或脫硅，未見對鋁土礦同時進行浮選脫硫或脫硅的報道，國內(nèi)，雖然章覃教授研究過采用浮選的方式同時進行脫硫和脫硅，但研究的方法采用的是反浮選脫硫和正浮選脫硅，采用正浮選脫硫和反浮選脫硅的方法，在國內(nèi)外未曾進行過報道。

發(fā)明內(nèi)容
為尋求一種經(jīng)濟有效地方法脫除其中的硅和硫，使之滿足拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的基本要求，本發(fā)明的目的在于提供一種高硫、高硅、低鋁硅比型鋁土礦依次采用正浮選脫硫工藝和反浮選脫硅工藝同時進行脫硫和脫硅，提高鋁土礦精礦的鋁硅比，充分利用鋁土礦資源，依次采用正浮選脫硫工藝和反浮選脫硅工藝進行同時脫硫和脫硅，通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)。一種高硅型鋁土礦的脫硫脫硅方法，經(jīng)過下列各工藝步驟
(1)將高硅型鋁土礦進行濕磨至磨礦細度為74 μ m的礦占85 95%，調(diào)節(jié)礦漿的質(zhì)量濃度為28 38%，并進入常溫正浮選脫硫，整個過程調(diào)節(jié)礦漿pH為6. (Γ6. 5 按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑5(Tl50g、添加起泡劑4(T80g進行粗選作業(yè)，去除粗選的浮選泡沫后，在粗選的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑4(T80g、添加起泡劑2(T60g進入第一次掃選作業(yè)，第一次掃選的浮選泡沫返回到粗選作業(yè)中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑 5(Tl50g、添加起泡劑4(T80g再次粗選，第一次掃選的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑15 40g、添加起泡劑l(T30g后進入第二次掃選作業(yè)，第二次掃選的浮選泡沫返回到第一次掃選作業(yè)中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑4(T80g、添加起泡劑2(T60g再次掃選，兩次浮選泡沫如上述反復(fù)返回后作業(yè)，直到第二次掃選的剩余礦漿中硫含量低于0. 3% 時停止脫硫；
(2)將步驟(1)脫硫后的剩余礦漿調(diào)節(jié)至質(zhì)量濃度為28 38%，再進行常溫反浮選脫硅，整個過程調(diào)節(jié)礦漿PH為5. (Γ5. 8 按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑50(T9(K)g、添加捕收劑10(T300g后進行第一次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑20(T4(K)g、添加捕收劑5(Tl50g后進入第二次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)后的浮選泡沫和第二次粗選作業(yè)后的浮選泡沫合并進入掃選作業(yè)，按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑4(Tl(K)g、添加捕收劑2(T60g后進行掃選作業(yè)；第二次粗選的剩余礦漿按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑5(Tl50g、添加捕收劑4(T60g后進行第一次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的剩余礦漿按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑5(T90g、添加捕收劑3(T80g后進行第二次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的浮選泡沫和第二次精選作業(yè)的浮選泡沫以及掃選作業(yè)的剩余礦漿合并按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑50(T900g、添加捕收劑2(T50g后進入掃精選作業(yè)， 掃精選作業(yè)的浮選泡沫和掃選作業(yè)的浮選泡沫合并即為尾礦，掃精選作業(yè)的剩余礦漿和第二次精選作業(yè)的剩余礦漿即為精礦，此時精礦中Al203/Si&大于10。所述調(diào)節(jié)礦漿pH時，采用質(zhì)量濃度為2 4%的溶液。所述步驟(1)中的捕收劑為乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥、異戊基黃藥中的一種或幾種。所述步驟(1)中的起泡劑為2號油或松油。所述步驟(2)中的捕收劑為十二烷基季胺鹽、十六烷基季胺鹽、十八烷基季胺鹽中的一種或幾種。所述步驟(2)中的抑制劑為氟硅酸鈉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有可實現(xiàn)高硅型鋁土礦中一水硬鋁石和高嶺石等礦物與硫化礦物的浮選分離，同時也提高了高硅型鋁土礦中一水硬鋁石與含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)浮選分離的效率，使高硫、低鋁硅比鋁土礦資源的利用率大大提高。采用的浮選藥劑，既有利于正浮選脫硫，又利于反浮選脫硅。對含硫>1%、鋁硅比>5. 5的入選鋁土礦，浮選精礦鋁硅比可達10以上，精礦中硫的含量低于0. 3%，Al2O3回收率大于80%。


圖1為本發(fā)明所采用的正浮選脫硫、反浮選脫硅的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例1
(1)將1噸高硅型鋁土礦進行濕磨至磨礦細度為74 μ m的礦占85%，調(diào)節(jié)礦漿的質(zhì)量濃度為38%，并進入常溫正浮選脫硫，整個過程采用質(zhì)量濃度為3%的H2SO4溶液調(diào)節(jié)礦漿pH 為6. 5 添加丁基黃藥和異戊基黃藥50g、添加2號油60g進行粗選作業(yè)，去除粗選的浮選泡沫后，在粗選的剩余礦漿中添加乙基黃藥80g、添加2號油20g進入第一次掃選作業(yè)，第一次掃選的浮選泡沫返回到粗選作業(yè)中添加丁基黃藥和戊基黃藥100g、添加松油80g再次粗選，第一次掃選的剩余礦漿中添加丁基黃藥15g、添加2號油20g后進入第二次掃選作業(yè)， 第二次掃選的浮選泡沫返回到第一次掃選作業(yè)中添加乙基黃藥和丁基黃藥80g、添加松油 60g再次掃選，兩次浮選泡沫如上述反復(fù)返回后作業(yè)，直到第二次掃選的剩余礦漿中硫含量低于0. 3%時停止脫硫；
(2)將步驟(1)脫硫后的剩余礦漿調(diào)節(jié)至質(zhì)量濃度為觀％，再進行常溫反浮選脫硅，整個過程采用質(zhì)量濃度為4%的吐504溶液調(diào)節(jié)礦漿pH為5. 0 添加氟硅酸鈉500g、添加十二烷基季胺鹽300g后進行第一次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)的剩余礦漿中添加氟硅酸鈉300g， 添加十六烷基季胺鹽和十八烷基季胺鹽50g后進入第二次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)后的浮選泡沫和第二次粗選作業(yè)后的浮選泡沫合并進入掃選作業(yè)，添加氟硅酸鈉100g，添加十二烷基季胺鹽和十六烷基季胺鹽20g后進行掃選作業(yè)；第二次粗選的剩余礦漿添加氟硅酸鈉50g，添加十六烷基季胺鹽50g后進行第一次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的剩余礦漿添加氟硅酸鈉90g，添加十二烷基季胺鹽、十六烷基季胺鹽和十八烷基季胺鹽80g后進行第二次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的浮選泡沫和第二次精選作業(yè)的浮選泡沫以及掃選作業(yè)的剩余礦漿合并添加氟硅酸鈉900g、添加十八烷基季胺鹽30g后進入掃精選作業(yè)，掃精選作業(yè)的浮選泡沫和掃選作業(yè)的浮選泡沫合并即為尾礦，掃精選作業(yè)的剩余礦漿和第二次精選作業(yè)的剩余礦漿即為精礦，此時精礦中Al203/Si&大于10。添加的浮選藥劑有效地提高了一水硬鋁石和含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的表面性質(zhì)差異，使得一水硬鋁石表面具有親水性，不與浮選捕收劑發(fā)生作用。通過一水硬鋁石與含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的反浮選分離，可減少由于含硅脈石礦物中的不溶硅在拜爾法溶出過程中易形成結(jié)疤現(xiàn)象。浮出的產(chǎn)品作為尾礦，剩余礦漿為鋁土礦精礦，其品位Al2O3為64. 55%，SiO2含量為6.觀％，精礦的鋁硅比為10.觀，精礦中 Al2O3的回收率為85.41%。實施例2
(1)將1噸高硅型鋁土礦進行濕磨至磨礦細度為74μ m的礦占95%，調(diào)節(jié)礦漿的質(zhì)量濃度為28%，并進入常溫正浮選脫硫，整個過程采用質(zhì)量濃度為m的H2SO4溶液調(diào)節(jié)礦漿pH 為6. 0 添加戊基黃藥150g、添加2號油40g進行粗選作業(yè)，去除粗選的浮選泡沫后，在粗選的剩余礦漿中添加異戊基黃藥60g、添加松油60g進入第一次掃選作業(yè)，第一次掃選的浮選泡沫返回到粗選作業(yè)中添加乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥和異戊基黃藥150g、添加2號油 40g再次粗選，第一次掃選的剩余礦漿中添加戊基黃藥和異戊基黃藥40g、添加起泡劑IOg 后進入第二次掃選作業(yè)，第二次掃選的浮選泡沫返回到第一次掃選作業(yè)中添加丁基黃藥和戊基黃藥60g、添加2號油20g再次掃選，兩次浮選泡沫如上述反復(fù)返回后作業(yè)，直到第二次掃選的剩余礦漿中硫含量低于0. 3%時停止脫硫；
(2)將步驟(1)脫硫后的剩余礦漿調(diào)節(jié)至質(zhì)量濃度為38%，再進行常溫反浮選脫硅，整個過程采用質(zhì)量濃度為3%的H2SO4溶液調(diào)節(jié)礦漿pH為5. 8 添加氟硅酸鈉900g，添加十二烷基季胺鹽、十六烷基季胺鹽和十八烷基季胺鹽200g后進行第一次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)的剩余礦漿中添加氟硅酸鈉400g，添加十二烷基季胺鹽和十六烷基季胺鹽150g后進入第二次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)后的浮選泡沫和第二次粗選作業(yè)后的浮選泡沫合并進入掃選作業(yè)，添加氟硅酸鈉80g，十六烷基季胺鹽和十八烷基季胺鹽60g后進行掃選作業(yè)； 第二次粗選的剩余礦漿添加氟硅酸鈉50g，添加十二烷基季胺鹽和十八烷基季胺鹽60g后進行第一次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的剩余礦漿添加氟硅酸鈉70g，十八烷基季胺鹽30g 后進行第二次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的浮選泡沫和第二次精選作業(yè)的浮選泡沫以及掃選作業(yè)的剩余礦漿合并添加氟硅酸鈉700g，十二烷基季胺鹽20g后進入掃精選作業(yè)，掃精選作業(yè)的浮選泡沫和掃選作業(yè)的浮選泡沫合并即為尾礦，掃精選作業(yè)的剩余礦漿和第二次精選作業(yè)的剩余礦漿即為精礦，此時精礦中Al203/Si&大于10。添加的浮選藥劑有效地提高了一水硬鋁石和含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的表面性質(zhì)差異，使得一水硬鋁石表面具有親水性，不與浮選捕收劑發(fā)生作用。通過一水硬鋁石與含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的反浮選分離，可減少由于含硅脈石礦物中的不溶硅在拜爾法溶出過程中易形成結(jié)疤現(xiàn)象。浮出的產(chǎn)品作為尾礦，剩余礦漿為鋁土礦精礦，其品位Al2O3為63. 93%，SiO2含量為6. 35%，精礦的鋁硅比為10. 07，精礦中 Al2O3的回收率為83. 20%ο實施例3
(1)將1噸高硅型鋁土礦進行濕磨至磨礦細度為74μ m的礦占90%，調(diào)節(jié)礦漿的質(zhì)量濃度為30%，并進入常溫正浮選脫硫，整個過程采用質(zhì)量濃度為4%的H2SO4溶液調(diào)節(jié)礦漿pH為 6. 5 添加丁基黃藥100g、添加2號油80g進行粗選作業(yè)，去除粗選的浮選泡沫后，在粗選的剩余礦漿中添加丁基黃藥40g、添加2號油40g進入第一次掃選作業(yè)，第一次掃選的浮選泡沫返回到粗選作業(yè)中添加丁基黃藥50g、添加2號油60g再次粗選，第一次掃選的剩余礦漿中添加丁基黃藥20g、添加2號油30g后進入第二次掃選作業(yè)，第二次掃選的浮選泡沫返回到第一次掃選作業(yè)中添加丁基黃藥40g、添加2號油40g再次掃選，兩次浮選泡沫如上述反復(fù)返回后作業(yè)，直到第二次掃選的剩余礦漿中硫含量低于0. 3%時停止脫硫；
(2)將步驟(1)脫硫后的剩余礦漿調(diào)節(jié)至質(zhì)量濃度為30%，再進行常溫反浮選脫硅，整個過程采用質(zhì)量濃度為洲的壓304溶液調(diào)節(jié)礦漿pH為5. 0 添加氟硅酸鈉700g，添加十二烷基季胺鹽IOOg后進行第一次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)的剩余礦漿中添加氟硅酸鈉200g， 添加十二烷基季胺鹽IOOg后進入第二次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)后的浮選泡沫和第二次粗選作業(yè)后的浮選泡沫合并進入掃選作業(yè)，添加氟硅酸鈉40g，添加十二烷基季胺鹽40g 后進行掃選作業(yè)；第二次粗選的剩余礦漿添加氟硅酸鈉150g，添加十二烷基季胺鹽40g后進行第一次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的剩余礦漿添加氟硅酸鈉50g，添加十二烷基季胺鹽 60g后進行第二次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的浮選泡沫和第二次精選作業(yè)的浮選泡沫以及掃選作業(yè)的剩余礦漿合并添加氟硅酸鈉500g，添加十二烷基季胺鹽50g后進入掃精選作業(yè)，掃精選作業(yè)的浮選泡沫和掃選作業(yè)的浮選泡沫合并即為尾礦，掃精選作業(yè)的剩余礦漿和第二次精選作業(yè)的剩余礦漿即為精礦，此時精礦中Al203/Si&大于10。添加的浮選藥劑有效地提高了一水硬鋁石和含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的表面性質(zhì)差異，使得一水硬鋁石表面具有親水性，不與浮選捕收劑發(fā)生作用。通過一水硬鋁石與含硅脈石礦物(如高嶺石、含水埃洛石等)的反浮選分離，可減少由于含硅脈石礦物中的不溶硅在拜爾法溶出過程中易形成結(jié)疤現(xiàn)象。浮出的產(chǎn)品作為尾礦，剩余礦漿為鋁土礦精礦，其品位Al2O3為63. 32%，SiO2含量為6. 31%，精礦的鋁硅比為10. 03，精礦中 Al2O3的回收率為80. 25%。
權(quán)利要求
1.一種高硅型鋁土礦的脫硫脫硅方法，其特征在于經(jīng)過下列各工藝步驟(1)將高硅型鋁土礦進行濕磨至磨礦細度為74μ m的礦占85 95%，調(diào)節(jié)礦漿的質(zhì)量濃度為28 38%，并進入常溫正浮選脫硫，整個過程調(diào)節(jié)礦漿pH為6. (Γ6. 5 按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑5(Tl50g、添加起泡劑4(T80g進行粗選作業(yè)，去除粗選的浮選泡沫后， 在粗選的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑4(T80g、添加起泡劑2(T60g進入第一次掃選作業(yè)，第一次掃選的浮選泡沫返回到粗選作業(yè)中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑 5(Tl50g、添加起泡劑4(T80g再次粗選，第一次掃選的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑15 40g、添加起泡劑l(T30g后進入第二次掃選作業(yè)，第二次掃選的浮選泡沫返回到第一次掃選作業(yè)中按每噸高硅型鋁土礦添加捕收劑4(T80g、添加起泡劑2(T60g再次掃選，兩次浮選泡沫如上述反復(fù)返回后作業(yè)，直到第二次掃選的剩余礦漿中硫含量低于0. 3% 時停止脫硫；(2)將步驟(1)脫硫后的剩余礦漿調(diào)節(jié)至質(zhì)量濃度為28 38%，再進行常溫反浮選脫硅，整個過程調(diào)節(jié)礦漿PH為5. (Γ5. 8 按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑50(T900g、添加捕收劑10(T300g后進行第一次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)的剩余礦漿中按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑20(T4(K)g、添加捕收劑5(Tl50g后進入第二次粗選作業(yè)，第一次粗選作業(yè)后的浮選泡沫和第二次粗選作業(yè)后的浮選泡沫合并進入掃選作業(yè)，按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑4(Tl(K)g、添加捕收劑2(T60g后進行掃選作業(yè)；第二次粗選的剩余礦漿按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑5(Tl50g、添加捕收劑4(T60g后進行第一次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的剩余礦漿按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑5(T90g、添加捕收劑3(T80g后進行第二次精選作業(yè)，第一次精選作業(yè)的浮選泡沫和第二次精選作業(yè)的浮選泡沫以及掃選作業(yè)的剩余礦漿合并按每噸高硅型鋁土礦添加抑制劑50(T900g、添加捕收劑2(T50g后進入掃精選作業(yè)， 掃精選作業(yè)的浮選泡沫和掃選作業(yè)的浮選泡沫合并即為尾礦，掃精選作業(yè)的剩余礦漿和第二次精選作業(yè)的剩余礦漿即為精礦，此時精礦中Al203/Si&大于10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述調(diào)節(jié)礦漿PH時，采用質(zhì)量濃度為 2 4%的溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中的捕收劑為乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥、異戊基黃藥中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中的起泡劑為2號油或松油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中的捕收劑為十二烷基季胺鹽、十六烷基季胺鹽、十八烷基季胺鹽中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中的抑制劑為氟硅酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高硅型鋁土礦的脫硫脫硅方法，它是分別采用正浮選脫硫和反浮選脫硅工藝進行同時脫硫和脫硅，首先采用球磨機進行高硅型鋁土礦磨礦，磨礦產(chǎn)品直接進行浮選，采用正浮選工藝進行脫硫，然后采用反浮選工藝進行脫硅。本發(fā)明采用的浮選藥劑，既有利于正浮選脫硫，又利于反浮選脫硅。對含硫>1%、鋁硅比>5.5的入選鋁土礦，浮選精礦鋁硅比可達10以上，精礦中硫的含量低于0.3%，Al2O3回收率大于80%，可大大提高鋁土礦的利用率。
文檔編號B03D1/002GK102228869SQ20111009287
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者劉殿文, 張文彬, 徐瑾, 徐翔, 方建軍, 章曉林, 魏志沖 申請人:昆明理工大學(xué)