高泥化微细嵌布铝土矿选矿试验研究.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 5 ．0 1 1 高泥化微细嵌布铝土矿选矿试验研究 梁友伟 中国地质科学院矿产综合利用研究所，成都6 1 0 0 4 1 摘要试验矿石泥含量高，铝硅比较低，目的矿物一水硬铝石嵌布粒度微细，因此，提铝降硅的选矿难度极大。根据 矿石性质，试验采取适度预先脱泥、阶段磨矿与检查分级相结合、采用选择性捕收剂E M L B 一2 等有效措施，获得了铝精矿铝 硅比9 ．4 9 、氧化铝回收率8 0 ．2 2 ％的良好试验指标。同时，对矿石中的硫实现了综合回收利用，获得的硫精矿含硫4 6 ．8 8 ％、 硫回收率3 4 ．1 4 ％。该项研究为开发利用该矿石资源提供了技术支持。 关键词高泥化；阶段磨矿；E M L B 一2 捕收剂 中图分类号T D 9 2 3 ．7 ；T D 9 5 2 文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 5 0 0 4 6 - 0 4 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nM i n e r a lP r o c e s s i n go fH i g hC o n t e n to fS l i m ea n dF i n e l y D i s s e m i n a t e dB a u x i t eO r e L 吣GY o u w e i I u s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e ，C A G S ，C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o n t e n to fs l i m ew a sh i g ha n dt h eM Sr a t i ow a sr e l a t i v e l yl O W ，a n dt h eo b j e c t i v e m i n e r a lw a sf i n e l yd i s s e m i n a t e d ．S Oi tw a se x t r e m e l yd i 侬c u l tt ob es e p a r a t e d ．B a s e do nt } l eo r ep r o p e r t y ， t h em e a s u r e ss u c ha sp r e d e s l i m i n g ，c o m b i n a t i o no fs t a g eg r i n d i n ga n dc h e c kc l a s s i f i c a t i o na n da d o p t i n g t h ec o l l e c t o ro fE M L B 一2w e r et a k e n ．a n dt h eb a u x i t ec o n c e n t r a t ew i t hM Sr a t i o9 ．4 9w a so b t a i n e d ，a t r e c o v e r y o f8 0 ．2 2 ％A 1 2 0 ～A tt h es a n l et i m e ，t h es u l p h u rw h i c hc o n t a i n e d4 6 ．8 8 ％S 衍t hr e c o v e r yo f 3 4 ．1 4 ％w a sc o m p r e h e n s i v e l yr e c y c l e d ．a n dt h es t u d yc o u l dp r o v i d et e c h n i c a ls u p p o r tf o rt h ed e v e l o p m e n t o ft h i sk i n do fo r e ． K e yw o r d s h e a v es l i m i n g ；s t a g eg r i n d i n g ；c o l l e c t o ro fE M L B 一2 目前，我国查明的铝土矿资源总量约4 0 亿t ， 主要以高岭土一一水硬铝石型为主，铝硅比 M S 大于7 的约占2 7 ．4 8 ％，M S 在5 ～7 的约占3 3 ．9 9 ％， M S 小于5 的约占3 8 ．5 3 ％[ 1 ] 。为了满足氧化铝拜耳 法生产要求，一般首先采用选矿方法提铝降硅，使 铝硅比达到8 以上[ 引。铝土矿选矿提铝降硅通常 面临两大难题一是如何解决矿泥对浮选的干扰问 题；二是如何解决浮选泡沫过于丰富、韧性强、不 易破碎及浮选选择性差的问题∞] 。 1矿石性质 见表2 ，硅物相分析结果见表3 。 表1矿石多元素分析结果 T a b l e1M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f m i n eo r e ，％ 成分A 1 2 0 3S i 0 2F e 2 0 3S 0 3P 2 0 5 T iC a O M s O G a 含量5 7 ．5 7l O ．4 37 ．2 6 6 3 ．2 9 7 0 ．0 3 8 2 ．3 2 3 0 ．5 0 1 3 ．4 0 9 0 ．0 0 9 表2铝物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fa l u m i n i u mp h a s e ，％ 1 ．1 矿石物质组成 矿石多元素分析结果见表1 ，铝物相分析结果由表2 可知，原矿中的铝主要以一水硬铝石形 基金项目国家地质大调查项目 1 2 1 2 0 1 11 2 0 3 2 0 收稿日期2 0 1 3 0 7 2 2 修回日期2 0 1 4 0 7 1 6 作者简介梁友伟 1 9 6 8 一 ，男，甘肃会宁人，研究员，主要从事选矿工艺技术研究。 万方数据 2 0 1 4 年第5 期梁友伟高泥化微细嵌布铝土矿选矿试验研究 4 7 表3硅物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fs i l i c o np h a s e ／％ 式存在，占有率为8 7 ．3 2 ％，其次是高岭石，占有 率为8 ．1 0 ％。由表3 可知，原矿中的硅主要以硅酸 盐形式存在，占有率达9 3 ．1 9 ％。 1 ．2 矿石的主要矿物组成 矿石外观呈土状，风化比较严重，原生矿泥含 量较高。主要含铝矿物为一水硬铝石，约占矿物总 量的6 6 ．2 ％，与黏土矿物混杂镶嵌，结晶较差，粒 径一般在0 ．0 0 5 ～0 ．0 0 1m m 。 脉石矿物主要为高岭石，约占矿物总量的 1 3 ．2 ％，其次为绿泥石，约占矿物总量的6 ．2 ％，二 者均为层状结构矿物，在磨矿过程中易磨易泥化， 会恶化浮选环境，对选矿造成极为不利的影响。高 岭石粒度细小，主要呈隐晶质、显微晶质与一水硬 铝石混杂相嵌；绿泥石主要呈片状、鳞片状、细小 粒状与一水硬铝石、高岭石混杂镶嵌，局部富集， 与一水硬铝石关系复杂。 矿石中的硫化物主要为黄铁矿，其次有少量磁 黄铁矿。黄铁矿、磁黄铁矿等金属硫化物主要呈结核 状或粒状集合体产出，是铝土矿中的主要含硫矿物。 2 选矿试验研究 目前，铝土矿选矿提铝降硅一般采用正浮选氧 化铝矿物，调整剂通常采用碳酸钠、六偏磷酸钠、 水玻璃等，捕收剂采用脂肪酸类药剂旧] 。由于矿 石泥化严重，且氧化铝主要以一水硬铝石为主，嵌 布粒度微细，氧化铝精矿的铝硅比不易提高。针对 上述特点，试验在常规选矿工艺流程基础上，主要 针对如何消除矿泥的影响和捕收剂的筛选进行了 研究。 2 ．1 矿泥对浮选的影响试验 按图1 试验流程，考察粗磨、细磨条件下矿泥 对浮选的影响。试验结果见表4 。 表4 试验结果表明磨矿细度较粗时，粗精矿 氧化铝选矿指标较差，脱泥与否对指标的影响较 小；而磨矿细度较细时，粗精矿氧化铝选矿指标较 高，且脱泥与否对指标的影响比较显著，采取预先 脱泥有利于提高精矿的铝硅比。 2 ．2 磨矿方式对磨矿产品的影响试验 对一3n l n l 试验样品进行一段磨矿与阶段磨矿 原矿 ●_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 预先皖泥 药剂用量单位g ／t 搅拌、浮选时间单位m i n - 7 4 斗m3 0 ％ 矿泥 检查盼级 - 7 4I x m 尸2 “2 彳 7 4 岬 l 碳酸钠60 0 0 ，六偏磷酸钠1 5 0 0 7 4 肛m5 0 ％ L } l 3 束丁基黄药1 0 0 1 木M I B C1 0 脱硫阻选 硫精l 选I _ _ _ ．_ ．_ _ J L _ _ _ 一 1 1 5 6 3 铝j 硫精矿 选I 水玻璃15 0 0 ，E M L B 一212 5 0 选I 皇 6 3 未E M L B 一26 0 0 铝粗l 选Ⅱ 尸i ] 尾矿1 铝精矿 图1闭路试验流程及药剂制度 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s ta n d r e l a t i v er e a g e n ts y s t e m 表4脱泥浮选对比试验结果 T a b l e4 C o m p a r i s o nr e s u l to fd e s l i m i n gt e s t 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 对比试验，以考察磨矿产品中的粒级组成及泥化程 度的变化情况。在I 段磨矿之前设有预先分级， 7 4I x m 进I 段磨矿作业，I 段磨矿和Ⅱ段磨矿后 面均设有检查分级，对于阶段磨矿，I 段磨矿分级 产品 7 4 斗m 进Ⅱ段磨矿，磨矿方式对磨矿产品的 影响试验结果见表5 。 表5磨矿方式对磨矿产品的影响 T a b l e5 T h ei n f l u e n c eo f g r i n d i n gm e t h o do nt h e g r i n d i n gp r o d u c t s ／％ 磨矿方式及时间分级名称了酉_ 二丢譬芋‰ 表5 试验结果表明当总的磨矿时间为5r a i n 时，阶段磨矿产品一7 4I x m 含量约为8 3 ％，而一段 磨矿产品一7 4i x m 含量约为7 5 ．5 ％，阶段磨矿方式 的效率明显提高；而且采用阶段磨矿方式时，当I 段磨矿时间为2m i n 、1 I 段磨矿时间为3m i n 时， 磨矿产品中一3 8 斗m 粒级相对含量较低，而一7 4 4 5 斗m 粒级相对含量较高，磨矿产品整体粒级组成较 为合理，泥化程度相对较轻。 由此看来，对于泥化较为严重的矿石，采用检 查分级一阶段磨矿方式相结合，可以显著提高磨矿效 率，降低磨矿产品的次生泥化，有利于改善选矿指标。 2 ．3 捕收剂对比试验 除了消除矿泥的影响外，选用适合的捕收剂也 是该试验的关键因素。在试验确定粗选作业碳酸钠 6 ．0k g ／t 、水玻璃1 ．5k g ／t 、六偏磷酸钠1 5 0g ／t 的 条件下，采用原矿预先适度脱泥一脱泥尾矿两次粗 选一粗选精矿合并再精选流程 表6 的中矿为精选 尾矿 ，进行捕收剂对比试验。采用捕收剂见表6 ， E M L B 一2 为根据矿石性质新研制的捕收剂，该药剂 主要成分为改性油酸。试验结果见表6 。 由表6 试验结果可知，捕收剂E M L B 一2 、 E M 5 0 7 和油酸的捕收效果相对较好，均可获得 M S 大于8 的铝精矿，可以满足拜耳法生产氧化铝要 求。当采用E M L B 一2 时，氧化铝作业回收率最高， 达9 0 ．3 5 ％，且中矿 M S1 ．6 5 、尾矿 M S1 ．2 5 表6捕收剂对比试验结果 T a b l e6 C o m p a r i s o nr e s u l to f c o l l e c t o rk i n d st e s t 的铝硅比最低，试验综合指标最好。E M L B 一2 为复 配合成药剂，其溶解性好，对环境温度及水质有较 好的适应性，受矿泥的影响程度较小，浮选泡沫大 小适中，较易碎裂，适合该矿石性质。因此，试验 确定浮选该矿石铝土矿物选用E M L B 一2 捕收剂。 2 ．4 闭路试验 在开路条件优化试验的基础上，进行闭路试 验。闭路试验流程及药剂制度见图l ，闭路试验结 果见表7 。 表7闭路试验结果 T a b l e7R e s u l to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 由表7 闭路试验结果可知，采用试验确定的选 矿工艺，获得的铝精矿铝硅比为9 ．4 9 ，含硫 0 ．3 0 ％，氧化铝回收率8 0 ．2 2 ％，选铝后的综合尾矿 铝硅比较低。同时对矿石中的硫实现了综合回收利 用，获得的硫精矿含硫4 6 ．8 8 ％，硫回收率3 4 ．1 4 ％。 万方数据 2 0 1 4 年第5 期梁友伟高泥化微细嵌布铝土矿选矿试验研究4 9 综合分析认为，该试验研究取得了良好的技术指标。 3 结论 1 试验矿石风化较为严重，原生矿泥含量较 高；矿石主要矿物为一水硬铝石、高岭石和绿泥 石，矿物结晶程度差、粒度细小，且碎解性差异 大，选矿提铝降硅难度较大。 2 针对矿石特点，在常规正浮选氧化铝提铝 降硅工艺基础上，试验采取预先适量脱泥、阶段磨 矿与检查分级相结合、选用复配选择性捕收剂 E M L B 一2 等有效措施，获得了铝精矿铝硅比9 ．4 9 、 氧化铝回收率8 0 ．2 2 ％，硫精矿含硫4 6 ．8 8 ％、硫回 收率3 4 ．1 4 ％的良好技术指标，为该矿石的高效综 合利用提供了技术支持。 参考文献 [ 1 ] 国土资源部．2 0 1 2 中国国土资源公报[ E B ，o L ] ．[ 2 0 1 3 一 0 4 2 0J ．h t t p ／／w w w ．g o v ．e n ／g z d t ／2 0 1 3 - 0 4 ／2 0 ／c o n t e n t 一 2 3 8 2 9 7 8 ．h t m ． [ 2 ] 李光辉，姜涛，范晓慧，等．一水硬铝石型铝土矿焙烧一 碱浸脱硅新工艺 I I [ J ] _ 中国有色金属学报，2 0 0 0 ，1 0 5 7 0 5 - 7 0 9 ． [ 3 ] 刘广义，张国范，卢毅屏．捕收剂R L 浮选铝土矿研究 [ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 0 2 3 3 3 6 ． [ 4 ] 肖婉琴，程新朝，杨慧芬．铝土矿反浮选脱硅研究的进展 [ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 5 1 2 1 6 一1 9 ． [ 5 ] 李海普，胡岳华，蒋玉仁，等．铝土矿脱硅浮选药剂的应 用及研究[ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 1 6 3 1 3 6 ． [ 6 ] 余新阳，钟宏，刘广义，等．铝土矿反浮选新型捕收剂 Q A S 2 2 4 的应用研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 1 0 8 6 8 9 ． [ 7 ] 蒋昊，李光辉，范晓慧，等．铝土矿的铝硅分离[ J ] ．国 外金属矿选矿，2 0 0 1 5 2 4 2 9 ． 、 ／；＼ ／乱 ／乱 ／；、 ／乱 ‘ ／、 ／会 ／；＼ ／乱 ／、 ／佘 ／仝 ／佘 ／；、 ／乱 ／；、 ／佘 ‘卜 ／乱 ／、 ／i ＼ ／佘 ／乱 ／i 、 ／佘 ／仝 ／兮 ／佘 ／佘 ／佘 ／佘 ／佘 ／兮 钼精矿 图4 闭路试验工艺流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 万方数据