低品位高硫铝土矿浮选脱硫磨矿工艺研究.pdf

3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 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 7 ．0 2 ．0 1 0 低品位高硫铝土矿浮选脱硫磨矿工艺研究 马智敏1 ，吴国亮2 ，陈兴华1 ，郭鑫2 ，周杰强2 ，严育红1 1 ．平顶山华兴浮选工程技术服务有限公司，河南平顶山4 6 7 0 0 0 ；2 ．中国铝业郑州研究院资源 综合利用研究所，河南郑州4 5 0 0 4 1 摘要针对典型的低品位高硫铝土矿，通过实验室磨矿试验、粒度分析、工业试验深入考察了低品位高硫铝土矿浮选 脱硫磨矿工艺。研究表明，低品位高硫铝土矿矿石较普通低品位铝土矿粒度大，可磨性差；工业试验采用两段磨矿工艺较一 段磨矿工艺对矿石过磨严重，对浮选脱硫存在一定影响；采用一段磨矿工艺在原矿硫含量为1 ．9 2 ％条件下，获得了精矿中硫 含量0 ．1 9 ％，硫脱除率达到9 0 ．9 2 ％的良好指标，达到了氧化铝生产对硫含量的要求，为低品位高硫铝土矿浮选脱硫工业生产 提供了参考依据。 关键词高硫铝土矿；磨矿试验；工业试验 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 1 ．4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 2 - 0 0 3 8 - 0 3 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nF l o t a t i o nD e s u l f u r i z a t i o nG r i n d i n gC r a f to fL o w G r a d eo fH i g hS u l f u rB a u x i t e M AZ h i m i n 。，肜UG u o l i a n 9 2 ，C H E NX i n g h u a 。，G U OX i n 2 ，Z H O UJ i e q i a n 9 2 ，Y A NY u h o n g 。 J ．P i n g d i n g s h a nH u a x i n gF l o t a t i o nE n g i n e e r i n gT e c h n o l o g yC o ．，L t d ．，P i n g d i n g s h a nH e n a n4 6 7 0 0 0 ， C h i n a ；2 ．Z h e n g z h o uR e s e a r c hI n s t i t u t eo fC H A L C O ，Z h e n g z h o uH e n a n4 5 0 0 4 1 ，C h i n a A b s t r a c t A i m i n ga tt h et y p i c a ll o wg r a d eo fh i g hs u l f u rb a u x i t e ，t h o r o u g hi n v e s t i g a t i o na n ds t u d yo nt h el o w g r a d eo fh i g hs u l f u rb a u x i t ef l o t a t i o nd e s u l f u r i z a t i o ni ng r i n d i n gp r o c e s st h r o u g hl a b o r a t o r yg r i d i n gt e s t ，g r a n u l a r i t y a n a l y s i s ，i n d u s t r i a lt e s t ．R e s e a r c hh a ss h o w nt h a tL o wg r a d eo fh i g hs u l f u rb a u x i t eo r ei ss i z el a r g e rt h a no r d i n a r yl o w g r a d eb a u x i t ea n dp o o rg r i n d a b i l i t y ．I n d u s t r i a lt e s tu s e st w og r i n d i n gp r o c e s so fo r ei sg r i n d i n gs e r i o u s l yt h a no n e ， a n da l w a y sh a sac e r t a i ni n f l u e n c eo nf l o t a t i o nd e s u l f u r i z a t i o n ．Ag r i n d i n gp r o c e s su n d e rh ec o n d i t i o no fo r es u l f u r c o n t e n tw a s1 ．9 2 ％，o b t a i n e d0 ．1 9 ％s u l f u rc o n t e n tc o n c e n t r a t e ，s u l f u rr e m o v a lr a t eo f9 0 ．9 2 ％g o o di n d i c a t o r ，h a s r e a c h e dt h er e q u i r e m e n to fa l u m i n ap r o d u c t i o no fs u l f u rc o n t e n t ，a n da l s op r o v i d e sr e f e r e n t i a lb a s i sf o rt h el o wg r a d e o fh i g hs u l f u rb a u x i t ef l o t a t i o nd e s u l f u r i z a t i o ni n d u s t r i a lp r o d u c t i o n ． K e y w o r d s h i g hs u l f u rb a u x i t e ；g r i n d i n gt e s t ；i n d u s t r i a lt e s t 随着工业的快速发展，铝资源的逐渐枯竭和金 属铝利用量的不断增加，高硫铝土矿逐渐成为氧化 铝生产所需的重要原料。然而硫在氧化铝拜耳法生 产中的危害又制约了高硫铝土矿的利用。当前，浮 选脱硫工艺是有效利用高硫铝土矿的一个重要手 段，但由于铝土矿泥化严重，磨矿工艺的选择对浮选 脱硫工艺至关重要引，为提高浮选脱硫的效率，提 表1 T a b l e1 高铝资源的利用率，本文特别针对低品位高硫铝土 矿浮选脱硫的磨矿工艺进行重点讨论。 1 原矿性质 对原矿多元素分析结果见表1 ，对入选原矿粒级 分布及硫分布情况进行分析，见表2 。 原矿多元素分析结果 M u l t i e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l to fr u n - o f - m i n eo r e ，％ 由表1 所示的结果可以看出，本次工业试验矿石中A ／S 为4 ．4 1 ，硫含量为1 ．9 8 ，为典型的低品位 收稿日期2 0 1 6 - 0 6 拼修回日期2 0 1 7 - 0 1 1 8 作者简介马智敏 1 9 8 9 一 ，男，黑龙江鹤岗人，硕士，助理工程师，主要从事浮选药剂及选矿新工艺研究。 万方数据 2 0 1 7 年第2 期马智敏等低品位高硫铝土矿浮选脱硫磨矿工艺研究 3 9 高硫铝土矿。 2 实验室磨矿试验 为了更好指导低品位高硫铝土矿的磨矿，以普 通河南低品位矿为参照，进行了河南高硫矿可磨性 分析的实验室研究。河南高硫铝土矿和河南低品位 铝土矿实验室磨机入料的粒级分布见表2 。两种矿 样的磨矿细度和时间关系见表3 ，磨矿曲线见图4 。 冰 赵 最 b 题 图1 磨矿时间和磨矿细度的曲线关系 F i g ．1 C u r v eo ft h eg r i n d i n gt i m ea n dg r i n d i n gf i n e n e s s 由表2 和图1 所示的结果可以看出，相对于普 通低品位铝土矿，低品位高硫铝土矿的可磨性较差。 在所考察的磨矿时间内，高硫铝土矿和一般普通低 品位铝土矿的磨矿细度差值在3 ％～2 5 ％，一般普通 低品位铝土矿达到一7 4 m 占7 4 ％细度的时候需要 磨矿4m i n ，而高硫矿达到一7 4 仙m 占7 4 ％的磨矿细 度的时候需要磨矿8m i n ；随着磨矿时间的增加，两 者之间的磨矿细度差值逐渐减小。在所考察的磨矿 时间内，两种矿样中粗粒级的磨矿效率相差4 ％～ 3 0 ％，两者之间的粗粒级磨矿效率差值也随着磨矿 时间延长而变小。 表2磨矿对比试验的原矿入磨粒度 T a b l e2 G r i d i n g c o n t r a s tt e s to fu n d r e s s e do r e g r a n u l a r i t y 表3磨矿细度和磨矿时间的关系 T a b l e3 R e l a t i o n s h i p b e t w e e ng r i n d i n gf i n e n e s sa n d t h eg r i n d i n gt i m e，％ 磨矿时间／ 董塑堡釜焦塑圭笙堡曼篁堕堕塑圭笙 m i n 磨矿细度粗粒磨矿效率1 ’磨矿细度粗粒磨矿效率 1 粗粒磨矿效率 ％ 1 0 0 磨矿细度一入磨原矿中一7 4t z m 粒级 的含量 ／入磨原矿中 7 4 斗m 粒级的含量 由以上的分析可以看出，和一般的低品位铝土 矿相比，本次工业试验所用的低品位高硫矿具有可 磨性差的特点。根据相关实验室浮选研究结果H ⋯， 在适宜的磨矿细度条件下进行低品位高硫矿脱硫试 验可以获得良好的浮选指标。 表4入选原矿的粒级分布及硫分布情况 T a b l e4G r a d ed i s t r i b U t i o na n ds u l f u rd i s t r i b u t i o no f f l o t a t i o nu n d r e s s e do r e 人选原矿粒级分布呈现两极分化的趋势，磨矿 产物中 7 4 仙m 粒级的含量为3 2 ．7 7 ％，一7 4 2 1 I z m 粒级的含量为2 3 ．2 4 ％，一2 1I x m 粒级的含量为 4 3 ．9 9 ％。硫含量在不同粒级中的分布也有所不同， 中间粒级 一1 5 0 2 l 汕m 磨矿产物中硫含量较两 端粒级高，该种高硫铝土矿中的含硫矿物的嵌布粒 度较粗。 3 工业试验 根据实验室可磨性对比试验的结果，本次工业 的磨矿系统先后进行了一段磨矿工艺流程和两段磨 矿工艺流程的工业试验，以期能够最大限度的提高 磨矿系统的处理量，并获得最优的磨矿细度。磨矿 工艺流程图见图2 。 3 ．1 一段磨矿工艺 3 ．1 ．1 钢球配比 磨矿工艺试验前，首先进行钢球的配比和配球， 使其既能够满足破碎磨矿的要求，又能最大程度地 节能。根据对工业试验原矿样品的筛分结果和经验 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 公式进行了工业试验钢球直径和配比的计算。一段 磨矿时，q 1 5 0 0 1 5 0 0 格子型球磨机内的钢球型号 规格、配比为q H 2 0 q 9 0 中8 0 研0 q b 5 0 9 2 9 8 2 9 2 3 ，磨机充填率为3 4 ．8 5 ％。 原矿 图2 磨矿工艺流程图 F i g ．2 P r o c e s sf l o w s h e e to fg r i n d i n g 3 ．1 ．2 一段磨矿工艺的试验 一段磨矿系统的部分试验数据见表5 。 由表5 可以看出，采用一段磨矿系统的时候，通 过调节磨头磨尾水量可以调节分级机溢流的细度在 7 0 ％一9 3 ％。根据现场检测的数据，一段磨矿系统 表6 T a b l e6 对本次工业试验矿石的处理能力较低，最大处理量 只能达到1 ．8t ／h ，当给矿量大于1 ．8t ／h 的时候就 会出现磨机“涨肚”的现象。 表5一段磨矿工业试验数据 T a b l e5I n d u s t r i a lt e s tr e s u l t so fag l i d i n g 3 ．2 两段磨矿工艺试验 3 ．2 ．1 钢球配比 第一段磨矿采用q 1 5 0 0 1 5 0 0 格子型球磨机， 磨机的钢球型号规格与配比为q b l 2 0 q g 0 函8 0 西7 0 1 3 4 3 1 2 3 0 ，磨机充填率为2 3 ．7 4 ％；第二段 磨矿采用M Q G l 2 0 0 2 4 0 0 溢流型球磨机，磨机的钢 球型号规格与配比为q 6 0 q b 5 0 科0 3 0 3 0 4 0 ，磨 机充填率为1 7 ．2 7 ％。 3 ．2 ．2 两段磨矿工艺的试验 两段磨矿工艺试验部分试验数据见表6 。 两段磨矿试验部分数据 I n d u s t r i a lt e s tr e s u l t so ft w og l i d i n g 由表6 可以看出，部分磨矿条件下两段磨分级 机溢流的细度偏大，现场数据表明，当给矿量大于 1 ．8t ／h 的时候，第一段磨矿分级返砂增大，还是会 出现磨机“涨肚”的问题。由于受一段磨机处理能力 的限制，二段磨矿的处理量偏低，导致二段磨分级机 溢流产物出现一定程度的过磨。 3 ．3 不同磨矿工艺分级机溢流的粒级对比 分别取两个不同磨矿工艺分级机溢流样品进行 筛析，粒度分布情况见表7 。 由表7 所示的结果可以看出，两段磨矿工艺粒 度产品较一段磨矿工艺粒度产品细粒级中各级别负 累积产率增加，粗粒级中各个级别的产率较低，出现 表7 不同磨矿工艺分级机溢流的粒级筛分结果 T a b l e7C l a s s i f i e ro v e r f l o wg r a d e ds i e v i n gr e s u l t so f d i f f e r e n tg r i n d i n gp r o c e s s e s 一段磨矿 。， 两段磨矿样品1样品2 粒级／岬 ’ 粒级／t L m 产率／％产率／％ 1 5 01 0 ．14 - 7 42 0 ．9 71 7 ．8 l 一1 5 04 - 7 41 8 ．6 7 7 44 - 4 5 3 ．6 60 ．7 2 7 44 - 3 81 3 ．1 l一4 54 - 2 11 3 ．1 55 ．6 2 3 8 2 11 0 ．3 22 1 1 01 2 ．9 51 2 ．9 6 2 14 7 ．81 04 9 ．2 76 2 ．8 8 合计 1 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 两边多中间少的问题。同时两段磨矿工艺出现磨矿 下转第4 5 页 万方数据 2 0 1 7 年第2 期孙言鹏等某含锑复杂金矿选矿试验研究 4 5 3结论 1 原矿属于微粒浸染型金矿，易泥化，p H 值调 整剂碳酸钠和矿泥分散剂水玻璃的加入，能很好地 改善浮选环境，加入适量的硫酸铜对辉锑矿等可浮 性较差矿物进行活化，能有效提高浮选指标。 2 捕收剂丁基黄药和丁基铵黑药的组合使用能 提高对金的捕收效果及选择性，适当加入有利于提 高金的回收率，过量会使粗精品位降低。 3 在最优条件下进行闭路试验，原矿金品位为 4 ．9 2g ／t 、锑品位为0 ．4 5 ％时，可获得金品位6 6 ．4 6 g ／t 、锑品位5 ．7 7 ％、金回收率为9 2 ．9 9 ％、锑回收率 为8 8 ．2 2 ％的金精矿，综合指标较优越。所得金精矿 符合碱浸提锑一两段焙烧一氰化浸出的入料工艺要 求，实现了金、锑综合回收的目的。 参考文献 [ 1 ] 杨子轩，谢贤，童雄，等．含锑金矿回收方法研究现 状[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 5 3 2 0 - 2 3 ． [ 2 ] 罗仙平，程吉林，葛清海，等．黄狮涝金矿尾矿整体资源 化回收与利用研究[ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 1 3 0 3 4 ． [ 3 ] 石贵明，周意超．贵州某泥晶灰岩型含锑金矿金锑混浮 试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 3 1 0 4 1 0 7 ． [ 4 ] 杜淑华，骆振福，潘邦龙．富砷锑金矿石浮选分离试验研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 1 1 3 6 3 8 ． [ 5 ] 路良山，吕翠翠，丁剑，等．含锑复杂金精矿的综合利 用[ J ] ．计算机与应用化学，2 0 1 4 4 4 0 6 4 1 0 ． [ 6 ] 尚殿英．含砷硫锑碳难处理金矿石的处理工艺[ J ] ．矿产 综合利用，1 9 9 0 3 1 8 ．2 5 ． [ 7 ] 潘炳，王奉刚，肖松文．提高某金矿浮选回收率的试验 研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 1 2 ，2 8 3 8 - 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