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      重慶某高硫鋁土礦石選礦試驗

      2013-06-26 05:56:48熊述清
      金屬礦山 2013年5期
      關(guān)鍵詞:磷酸鈉碳酸鈉鋁土礦

      陳 達(dá) 閆 武 熊述清 楊 磊

      (中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所)

      鋁是一種重要的工業(yè)原料,廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、汽車、家電等領(lǐng)域。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國對鋁土礦資源的需求量越來越大。但國內(nèi)鋁土礦大都為一水硬鋁石型鋁土礦,普遍具備高硅、低鋁硅比等特征,必須通過經(jīng)濟、有效的選礦工藝進行提鋁、降硅才能生產(chǎn)出高鋁硅比的優(yōu)質(zhì)精礦。

      重慶某鋁土礦石屬于高硫、高鋁、低鋁硅比一水硬鋁石型鋁土礦,試驗對該礦石進行了脫硫、降硅工藝技術(shù)條件研究。

      1 礦石性質(zhì)

      該高硫鋁土礦石中主要礦物為一水硬鋁石、綠泥石,其次為一水軟鋁石、高嶺石、黃鐵礦,絹云母、菱鐵礦、黃銅礦、方解石、金紅石等。礦石中以一水硬鋁石形式存在的鋁占礦石總鋁的80%左右,一水硬鋁石普遍結(jié)晶較差,以隱晶質(zhì)-膠狀、他形粒狀集合體為主,集合體中常有黏土礦物、土狀褐鐵礦等混雜物;一水軟鋁石含量較低,部分分布于鋁硅酸鹽礦物中,主要呈土狀分散于礦石基質(zhì)中。

      礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

      表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

      從表1可以看出,礦石中Al2O3品位較高,達(dá)57.46%,鋁硅比為4.73,硫含量為2.40%,礦石屬沉積型一水硬鋁石高硫鋁土礦。

      2 試驗結(jié)果與討論

      2.1 磨礦細(xì)度試驗

      磨礦細(xì)度試驗流程見圖1,試驗結(jié)果見表2。

      圖1 磨礦細(xì)度試驗流程

      表2 磨礦細(xì)度試驗鋁土礦粗精礦指標(biāo)

      從表2可以看出,隨著磨礦細(xì)度的提高,鋁土礦粗精礦Al2O3回收率呈先快后慢的上升趨勢,但Al2O3品位先維持在高位后小幅下降,SiO2品位顯著上升,鋁硅比明顯下降。綜合考慮,確定后續(xù)試驗的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占60%。

      2.2 脫硫捕收劑丁基黃藥用量試驗

      脫硫捕收劑丁基黃藥用量試驗采用1次粗選流程,磨礦細(xì)度為-0.074 mm占60%,MIBC用量為5 g/t,脫硫后產(chǎn)物指標(biāo)見表3。

      表3 丁基黃藥用量試驗脫硫后產(chǎn)物指標(biāo)

      從表3可以看出,隨著丁基黃藥用量的增加,脫硫后產(chǎn)物硫品位明顯下降,Al2O3品位和鋁硅比變化不大,Al2O3回收率微幅下降。綜合考慮,確定后續(xù)脫硫試驗的丁基黃藥用量175 g/t。

      2.3 鋁粗選試驗

      鋁粗選試驗流程見圖2。

      2.3.1 ZZB用量試驗

      鋁粗選自制捕收劑ZZB用量試驗的碳酸鈉用量為5 kg/t,六偏磷酸鈉為100 g/t,試驗結(jié)果見表4。

      圖2 鋁粗選試驗流程

      表4 ZZB用量試驗鋁粗精礦指標(biāo)

      從表4可以看出,隨著ZZB用量的增加,鋁粗精礦Al2O3品位先小幅上升后微幅下降,Al2O3回收率大幅度上升后小幅下降,鋁硅比先上升后下降。綜合考慮,確定鋁粗選捕收劑ZZB用量為1.5 kg/t。

      2.3.2 碳酸鈉用量試驗

      碳酸鈉既是礦漿pH值調(diào)整劑又是礦漿分散劑,對鋁粗精礦鋁硅比和Al2O3回收率影響顯著。碳酸鈉用量試驗的ZZB用量為1.5 kg/t,六偏磷酸鈉為100 g/t,試驗結(jié)果見表5。

      表5 碳酸鈉用量試驗鋁粗精礦指標(biāo)

      從表5可以看出,隨著碳酸鈉用量的增加,鋁粗精礦Al2O3品位小幅上升,Al2O3回收率小幅下降,鋁硅比上升顯著?;谔妓徕c用量較高時,精礦泡沫發(fā)黏、不易兼并,因此,確定后續(xù)試驗的碳酸鈉用量為5 kg/t。

      2.3.3 六偏磷酸鈉用量試驗

      六偏磷酸鈉既是礦泥分散劑又是鋁硅酸鹽礦物的抑制劑,對鋁粗精礦鋁硅比和Al2O3回收率影響顯著。鋁粗選六偏磷酸鈉用量試驗的ZZB用量為1.5 kg/t,碳酸鈉為5 kg/t,試驗結(jié)果見表6。

      表6 六偏磷酸鈉用量試驗鋁粗精礦指標(biāo)

      從表6可以看出,隨著六偏磷酸鈉的增加,鋁粗精礦Al2O3品位變化不大,Al2O3回收率明顯下降,鋁硅比先上升后走平。綜合考慮,確定鋁粗選六偏磷酸鈉用量為120 g/t。

      2.4 閉路試驗

      在條件試驗和開路試驗基礎(chǔ)上進行了閉路試驗,試驗流程見圖3,試驗結(jié)果見表7。

      圖3 閉路試驗流程

      從表7可以看出,采用圖3所示的流程處理Al2O3品位為57.46、硫品位為2.40%、鋁硅比為4.73的高硫鋁土礦,最終獲得了Al2O3品位為65.81、含硫0.42%、鋁硅比為9.09、Al2O3回收率為77.88%的鋁精礦;副產(chǎn)品硫精礦硫品位為22.13%、回收率為82.69%,Al2O3含量為32.94%、回收率為5.15%。試驗取得了理想的脫硫、提鋁效果。

      表7 閉路試驗結(jié)果

      3 結(jié)論

      (1)重慶某高硫鋁土礦石中主要含鋁礦物為一水硬鋁石、主要含硫礦物為黃鐵礦。一水硬鋁石普遍結(jié)晶較差,以隱晶質(zhì)-膠狀、他形粒狀集合體為主,集合體中常有綠泥石等黏土礦物。礦石硅含量較高,鋁硅比僅為4.73,硫含量高達(dá)2.40%,屬典型的高硫鋁土礦。

      (2)采用1次浮選脫硫,2粗3精1精掃、中礦順序返回浮鋁土礦流程處理該礦石,最終獲得了Al2O3品位為65.81%、含硫0.42%、鋁硅比為9.09、Al2O3回收率為77.88%的鋁精礦,副產(chǎn)品硫精礦硫品位為22.13%、回收率為82.69%,Al2O3含量為32.94%、回收率為5.15%,脫硫、提鋁效果良好。

      [1] 黃傳兵,王毓華,陳興華,等.鋁土礦反浮選脫硅研究綜述[J].金屬礦山.2005(6):21-24.

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      [3] 趙聲貴,鐘 宏,劉廣義.季銨鹽捕收劑對鋁硅礦物的浮選行為[J].金屬礦山,2007(2):45-47.

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