贵州某铝土矿脱硅工艺探讨.pdf

2 0 0 6 年第 5 期 有色金属 选矿部分 9 贵州某铝土矿脱硅工艺探讨 张覃， 岳紫龙 贵州大学， 贵阳 5 5 0 0 0 3 摘 要 对贵州某铝土矿矿样的两种脱硅工艺流程进行了探讨， 试验结果证明该矿石结构构造不适宜采用选择性 磨矿工艺； 采用正浮选脱硅工艺 ， 其铝硅比和 A l 2 0 ， 精矿的回收率均达到了厂家要求 ， 并且该流程工艺简单， 容易在矿山 生产中实现。 关键词 铝土矿； 选择性磨矿； 正浮选； 回收率 中图分类号 T D 9 5 2 ． 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 5 0 0 0 9 0 3 贵州铝土矿资源丰富， 累计探明储量 4 ．4 亿吨， 占 全国铝土矿资源总量的 1 7 ％， 仅次于山西， 居全国 第二位， 贵州铝土矿主要分布在贵阳、 遵义两地区。 贵阳地 区累计探明储量 占全省铝土矿总储量的 7 8 ． 8 9 ％，遵义地区累计探明储量 占全省总储量的 1 7 ．0 1 ％ t” 。 全省共有 7 2 个铝土矿矿区， 其中大型铝土 矿 3 个， 中型 2 4 个’ ／ J 、 型 4 5 个， 清镇猫场矿是我国特 大型沉积铝土矿床， 已勘探矿区 3 3 个，详查 1 7 个，普 查 2 2 个，其资源概况见表 1 圈 。 表 1 贵州铝土矿资源概况 T a b 1 T h e s t a t e o f l o c a l b a u x i t e o r e i n G u i z h o u ■ 资源 明资 矿区规衡 个数 勘察程度， ， 数 储量／ 1 0 s t 源储 量／ 1 0 st 妻 型 型 大 型中 型小 型勘 探详 查普 查 铝 土储 量量 储 量量 ， 、 工⋯一⋯⋯⋯ 一 矿 了 ★截止 2 0 0 1 年底资料统计 ， 资源按国家标准 G B ／ T L 3 9 0 8 2 0 0 1 进行划分 。 贵州全省矿石平均品位 1A 12 0 3 6 5 ．9 3 ％ ，S i O 2 9 ．0 1 ％， F e O 3 5 ．5 1 ％， 铝硅比为7 ． 3 1 4 ， 矿石以一水硬铝石为主， 少量一水软铝石，但矿床规模较小、 点多、 分散， 且露 采工业储量只占总储量的 1 2 ． 3 9 ％。 贵州铝厂经过近 4 0 年的建设 ，已成为贵州省唯一的氧化铝生产基 地， 但氧化铝生产技术复杂， 能耗高。 1 试样 选矿试样在贵州某铝土矿矿山粗碎后运送至贵 州大学矿物加工实验室，以下试验均在该实验室完 成， 所用实验设备如下 P Z 一 4 0 x 8 0 F防污染微型颚式 破碎机， X M Q 一 2 4 0 x 9 0 锥形球磨机， X F D 一 6 3 型单槽 浮选机 1 ．5 L浮选槽 ，X T L Z 一 2 6 0 ／ 2 0 0 多用真空 收稿 日期 2 0 0 6 0 6 一 O 2 作者简介 张覃 1 9 6 7 一 ， 女， 贵州贵阳人 ， 博士， 教授， 硕士导师。 过滤机 ， F A 2 0 0 4电子天平 ， X P M一 1 2 0 x 3三头玛瑙 研磨机， 研钵等。 对原矿先进行筛分试验， 结果见表 2 。 表 2 原矿筛分分析结果 T a b 2 Th e r e s u l t o f s c a l p i n g s c r e e n a n a l y s i s o f r un - o f -mi n e o r e 可见， 原矿样虽然在矿山经过了粗碎， 但粒度仍 太大， 不能直接作为实验室小型磨机的人磨物料， 需 经进一步细碎 。 原矿化学成分分析结果如表 3 。 表 3 原矿化学成分分析结果／ ％ T a b 3 Th e r e s u l t o f c h e mi c a l a n aly s i s o f m n o f - mi n e o r e ／ ％ 岩矿鉴定表明， 矿石中主要矿物为一水硬铝石 和高岭石， 杂质矿物为褐铁矿、 黄铁矿， 还有少量伊 利石、 绿泥石、 辉石等， 试样为黄褐色土状铝土矿。 2 磨矿试验 原矿湿度为 0 ． 0 3 ％，将原矿破碎至 3 m m以下， 维普资讯 1 O 有色全属 选矿部分 2 0 0 6 年第 5 期 考虑到该铝土矿黏度比较大，所以磨矿浓度取的比 较小， 为 6 5 ％， 所得磨矿细度曲线如图 1 。 1 0 0 莹9 o 8 0 I 寇 7 0 疑 6 o 墓5 0 磨矿时间／ m i n 图 1 磨矿细度 曲线 F i g 1 T h e c u r v e o f g ri n d i n g fi n e n e s s 3 试验方法 3 ． 1 对选择性磨矿工艺的研究 铝土矿的选择性磨矿是利用我国一水硬铝石型 铝土矿中含铝矿物与含硅矿物之间可磨性的差异， 研究适宜于铝土矿选择性磨矿的粉磨方式及磨矿条 件， 以期实现一水硬铝石和含硅矿物在粗 磨条件下 的选择性解离，使 A l 2 0 ， 在粗粒级富集， S i O 在细粒 级富集， 这样可通过粒度分级实现分选， 得到部分高 铝硅比的粗粒级产品， 细粒级进入浮选， 最后将粗粒 级产品和细粒级浮选精矿合并为 A 1 2 0 ， 精矿，避免 了由于细磨产生的不利影响。我国铝土矿中一水硬 铝石为主要含铝矿物， 其硬度为 6 ． 5 ～ 7 ； 主要含硅矿 物为高岭石、 伊利石、 叶蜡石等， 它们的硬度一般都 小于 3 ，含铝矿物与含硅矿物之间存在着明显的硬 度差； 另外， 从晶体结构上看， 一水硬铝石的晶体结 构与含硅矿物的晶体结构差异较大，一水硬铝石的 晶体结构为链状结构基型， 化学键结合紧密， 因而要 使大颗粒粉碎成小颗粒， 该化学键的断裂需要较多 的能量， 宏观表现为难以粉碎；而含硅矿物如高岭 石、 伊利石、 叶蜡石均属于层状构造的铝硅酸盐， 其 单位层问靠微弱分子键连接，在外力的作用下易于 优先粉碎。 这些都说明对我国典型的一水硬铝石型 铝土矿进行选择性磨矿是可行的。 对于球磨过程， 当 7 4 m粗粒级的含量为 2 5 ％ 左右时， 其铝硅比有一最大值 ， 再磨细， 则粗粒级铝 硅比反而下降。将磨好的矿样过筛 ， 将 7 4 m制样 送去化验， 得到表 4 结果。 其铝硅比比原矿中的铝硅比低，可见选择性磨 矿想得到铝硅比高些的粗精矿不可能实现； 对该铝 土矿资源的调查分析，以及样品可选性研究试验表 明，矿石结构构造是能否采用选择性破磨脱硅的关 键， 该矿样属完全隐晶质矿石 ， 选择性磨矿选别效果 表 4 7 4 m样品化学分析结果 T a b 4 De r e s u l t o f c h e mi c a l a n a l y s i s i n 7 4 m／ ％ 较差， 铝硅比几乎不能提高、 技术指标低。而选择性 磨矿对鲕状、豆状的隐晶质集合状中低品位矿石非 常适宜 问 ， 由此可见采用选择性磨矿工艺对该铝土 矿意义不大 。 3 ． 2 对正浮选脱硅试验的研究 浮选时主要确定采用哪些调整剂、 活化剂、 抑制 剂、 捕收剂及其用量， 和合适的选别流程来达到最优 的浮选指标， 使有用矿物得到最大程度回收， 从而使 矿山投入最少而获益最大。 该试验采用反浮选脱硫正浮选脱硅流程，由于 脱硫流程已在另一篇文章中做了详细探讨，所以本 文重点讨论脱硅工艺。 首先选择在磨矿细度一 7 4 m 7 5 ％的条件下进行 浮选试验， 之所以选择这样的细度 ， 是因为铝土矿中 的硫主要以黄铁矿的形式存在，而黄铁矿可以在较 粗级别下浮选出来；一水硬铝石的嵌布粒度一般在 5 ～ 1 0 m 嗍 ，将矿石磨至一 7 4 m占7 5 ％时便可使主要 含铝矿物一水硬铝石与其它矿物基本实现有效分 离嘲 ， -J k 硬铝石的最佳浮选粒度为一 7 4 1 9 m ；再者 受氧化铝生产工艺的影响，铝土矿选矿精矿不仅要 求铝硅比达到 1 0以上，而且要求 7 4 m粒级含量 不低于 2 5 ％， 一 0 ．3 0 0 m m粒级大于 9 0 ％， 一 0 ．7 0 0 m m 粒级为 1 0 0 ％ t 。采用浮选流程如图3 所示。 将得到的精矿和尾矿做化学分析得到结果如 表 5 。 原矿 精矿 图 2 选择性磨矿工艺 ] F i g 2 T e c h n i c s o f s e l e c t i v e g r i n d i n g 维普资讯 2 0 0 6 年第 5 期 张 覃等 贵州某铝土矿脱硅工艺探讨 1 1 磨后矿样 扫选精矿 尾矿 图 3 浮选工艺 F i g 3 T e c h n i c s o f fl o t a t i o n 表5 磨矿细度 7 5 ％ 一 7 4 m浮选结果 T a b 5 T h e a n a l y s i s o f t h e r e s u l t o f fl o t a t i o n i n 7 5 ％- 7 4 m o f g r i n d i n g fi n e n e s s 项 目 重量， g M2 O ％ s i o d ％ 原矿4 9 6 ． 8 5 5 9 ． 7 5 9 ． 6 9 硫精矿l O ． 2 5 9 ． 7 6 9 ． 5 0 精矿3 3 0 6 7 ． 1 2 6 ． 5 8 扫选 精矿 2 2 5 9 ． 2 5 6 ． 9 8 尾矿 1 2 2 5 1 ． 3 7 1 9 ． 6 1 A 1 ／ S i 产率， ％ A 1 2 0 3 回收率／ ％ 6 ． 1 7 6 ． 2 9 2．O 5 2 ． O 6 1 O ． 2 O 68 ．9 7 7 4 ． 6 1 8 ． 4 9 4 ． 4 3 4 ． 3 8 2 ． 6 2 2 4．5 5 1 8 ． 9 5 从表 5中我们可以看到 A 1 0 ， 精矿的A 1／ S i 达 到 1 0 -2 ， 回收率达到 7 4 ． 6 1 ％， 这与委托厂家要求的 A 1／ S i 达到 1 0以上、 回收率达到 8 5 ％还有些差距， 虽 然在矿山生产中可以将扫选精矿返回到上一级别的 粗选中， A l 2o ， 精矿的产率还可以提高一些，但因为 扫选精矿的产率太少，回收率还是不能达到厂家要 求的 8 5 ％。分析原因是尾矿中的 A 1 O ， 没能充分单 体解离， 和脉石矿物混在一起， 导致 A l 2o ， 精矿的回 收率上不去。 考虑到磨矿细度一 7 4 m 7 5 ％其回收率可以达到 7 4 ．6 1 ％， 那么磨矿细度 8 5 ％呢为此又对磨矿细度 8 5 ％的矿样进行了试验， 试验流程不变， 但是加大了 捕收剂的用量，同样将得到的精矿和尾矿做化学分 析得到表 6 结果。 表 6 选矿药剂的技术经济估算 T ab 6 E v alu a t i o n o f c o s t of mi n e r al p r o c e s s i n g r e a g e n t s 项 目 重量， g A I O J ％ S i 0 2 ／ ％A 1 ／ S i产率， ％ A 1 2 0 回收率／ ％ 原矿496 ． 8 5 5 9 ．7 5 9 ． 6 9 6 ． 1 7 硫精矿 l 1 5 9 ． 8 2 9 ． 5 2 6 ． 2 8 2 ． 2 1 2 ． 2 0 A l 精矿3 6 7 6 8 ．4 3 6 ． 0 4 1 1 ． 3 3 7 4 ． 6 6 8 3 ． 3 4 扫选 精矿 1 9 5 8 ．4 6 7 ． 0 7 8 ． 4 9 4 ． 4 3 3 ． 6 0 尾矿 9 7 4 9 ． 1 6 2 3 _ 3 5 2 _2 9 1 8 ． 8 6 1 O ．8 6 从表 6 的数据我们可以看到 A l 2o ， 精矿的A 1／ S i 为 1 1 ． 3 3 ， 而厂家只要求 A F S i 1 0以上， 所以回收率 还有提高的余地； 生产中若将中矿返回再选， 其回收 率将超过 8 5 ％， 达到了企业的要求。 4结 论 1 ．由于贵州某铝土矿矿石是完全隐晶质矿石， 采用选择性破磨工艺， 不能提高粗粒级铝硅比。 2 ． 采用正浮选流程， 分别对磨矿细度- 7 4 m 7 5 ％ 和 8 5 ％的矿样进行试验分析 ，细度 8 5 ％的矿样其 A 1／ S i 达到 1 1 ．3 ， 回收率达到 8 5 ％， 达到了企业的要 求， 试验取得成功 ， 并且该工艺流程简单， 容易在矿 山生产中实现。 参考文献 [ 1 ] 吴光耀． 论黔中地区铝土矿资源开发利用[ J ] ． 贵铝科技， 1 9 9 9 2 8 - 1 3 ． [ 2 ] 廖莉萍， 练兵． 贵州铝土矿资源特征及矿业可持续发展 建议[ J J ． 贵州地质， 2 0 0 4 ， 2 1 1 6 7 7 0 ． [ 3 ] 赵剑英． 中铝贵州分公司矿产资源战略分析[ J ] ． 轻金属， 2 O 0 4 2 7 1 O ． [ 4 ] 赵平， 吴东印， 张艳娇， 等． 选择陛 破磨新工艺处理中低 品位铝土矿研究[ J J ． 矿产保护与利用， 2 0 0 2 2 3 5 3 7 ． [ 5 ] 朱忠平， 范晓慧 ， 姜涛， 等． 我国氧化铝工业及铝土矿 铝硅分离研究进展[ J J ． 矿产保护与利用， 2 0 0 2 4 2 1 2 4 ． [ 6 ] 张敏． 洛阳l铝矿选矿碎磨流程探讨[ J J ． 有色金属 选矿 部分 ， 2 0 0 2 5 1 2 1 5 ． [ 7 ] 欧乐明， 冯其明， 卢毅屏， 等． 铝土矿碎解方式与铝硅矿 物选择性分离[ J ] ． 金属矿山， 2 0 0 5 2 2 8 3 2 ． 下转第 5页 维普资讯 2 0 0 6 年第 5 期 谭欣等 西藏某氧化铜矿石选矿试验研究 1 ．5 0 g ／ t 、 银 1 0 6 t ， 回收率分别为 7 8 ．6 2 ％、 6 4 ．3 5 ％。 3 ． 按照推荐流程和药剂制度， 以选矿厂年处理 矿石量 1 5 万 t 计， 每年可获经济效益约 1 ． 3 亿元， 经 济效益巨大。 4 ． 建议进行新药剂选矿工艺的扩大试验和工 业试验。 参考文献 [ 1 ] 邱允武．西藏桑 日混合铜矿石选矿试验研究及工业应 用[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 5 ， 6 6 - 9 。 1 4 ． [ 2 ] 戴新宇， 王昌良．西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究 [ 3 ] [ 4] [ J ] ． 有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 5 ， 6 1 5 1 9 ． 胡为柏． 浮选【 M ] ． 北京 冶金工业出版社， 1 9 8 3 ． 张文彬， 徐晓军， 冷崇燕． 铵盐作调整剂在矿石浮选 中的应用研究现状『 J 1 ． 矿物岩石地球化学通报，1 9 9 7 ， 1 6 增刊 5 0 5 1 ． 赵涌泉．氧化铜矿的处理[ M1 ．北京 冶金工业出版社， 】 98 2 ． [ 6 ] 北京矿冶研究总院．河北廊坊鑫达铁合金公司氧化铜 矿石选矿小型试验研究报告[ R ] ． 北京矿冶研究总院 2 0 0 5 ． EXP ERD ENTAL RES EARCH ON M I NERAL P ROCES S G OF OXⅡ E ORE l N T I BET Be ij i n g G e n e r a l Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g＆ Me t a l l u r g y ， B e ij i n g 1 0 0 0 4 4 ， C h i n a ABS TRACT I n o r d e r t o p r o v i d e mi n e r a l p r o c e s s i n g s o l u t i o n f o r t h e e x p l o i t a t i o n a n d u t i l i z a t i o n o f a c e r t a i n r e f r a c t o r y o x i d e c o p p e r d e p o s i t i n T i b e t ，a r e s e a r c h o n mi n e r a l p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y h a s b e e n c o n d u c t e d ．Ac c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e ri s t i c o f p r o c e s s mi n e r a l o gy o f t h e o r e ，t h e p i l o t t e s t s h o ws t h a t o n t h e b a s i s o f c o n v e n t i o n a l s u l p h i d i z i n g fl o t a t i o n t e c h n o l o gy ，wh e n a t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s o f fl o t a t i o n s e p a r a t i o n b y d i f f e r e n t i al r o u g h fl o t a t i o n o f s u l p h i d e c o p p e r o r e a n d o x i d e c o p p e r o r e a n d c o mb i n e d c l e a n i n g a f t e r mi x i n g o f s u l p h i d e a n d o x i d e c o p p e r r o u g h c o n c e n t r a t e s ，t h e u s e o f n e w a n d h i g h e f f i c i e n c y c o l l e c t o r c a n e f f e c t i v e l y r e ali z e t h e s e p a r a t i o n o f c o p p e r a n d c o mp r e h e n s i v e r e c o v e ry o f a s s o c i a t e d g o l d a n d s i l v e r f r o m the o r e ．T h e i n d e x e s fr o m c l o s e d c i r c u i t fl o t a t i o n p i l o t t e s t are ,c o n c e n t r a t e g r a d e o f c o p p e r o r e i s 3 1 ． 6 6 ％ c o n c e n t r a t e r e c o v e ry o f c o p p e r o r e 8 3 ． 2 5 ％；g o l d c o n t e n t 1 ． 5 0 g ／ t a n d s i l v e r c o n t e n t 1 0 6 g ／ t for c o n c e n t r a t e o f c o p p e r ，fl o t a t i o n r e c o v e ry r a t e o f g o l d a n d s i l v e r i s 7 8 ． 6 2 ％ a n d 64 ． 3 5 ％r e s p e c t i v e l y ． KEY W ORDS o x i d e c o p p e r o r e ； fl o t a t i o n ；c o l l e c t o r B K ． 3 2 1 ；c o m p r e h e n s i v e r e c o v e ry ／ ＼ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ＼ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ； ＼ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ； 上接第 1 1 页 EXP LORATI ON ON DES I LI CATI ON PROCES S OF LOCAL BAUXI T E ORE Z 础ⅣG n ， l 1 强； Z i l o n g Gu i z h o u U n i v ers i t y， Gu i y a n g 5 5 0 0 0 3 , Ch i n a ABSTRACT T h i s p a p e r e x p l o r e d t w o k i n d s o f d e s i l i c a t i o n p r o c e s s o f s o me b a u x i t e o r e i n Gu i z h o u ．T h e r e s u l t s p r o v e t h a t t h e s t r u c t u r e o f thi s s o rt o f o r e d o e s n o t fi t i t for t h e d e s i l i c a t i o n p r o c e s s b y s e l e c t i v e g r i n d i n g b u t b y d i r e c t fl o t a t i o n ．Ad o p t i n g t h e l a t t e r p r o c e s s ，n o t o n l y t h e r a t i o o f a l u mi n u m t o s i l i c o n b u t als o t h e f r a c t i o n p r o d u c t r e c o v e ry o f t h e c o n c e n t r a t e o f d i a l u mi n u m t rio x i d e me e t s t h e n e e d s o f t h e f a c t o ry．B e c a u s e 0 f i t s s i mp l e t e c h n i q u e ．t h i s p r o c e s s i s e a s y t o b e r e ali z e d d u rin g p r a c t i c all y p r o d u c i n g ． KEY W ORDS b a u x i t e o r e ；s e l e c t i v e g r i n d i n g ；d i r e c t fl o t a t i o n ；f r a c t i o n p r o d u c t r e c o v e ry 维普资讯