某铝土矿选矿脱硫试验研究.pdf

2 0 0 9 年第5 期有色金属 选矿部分 l 某铝土矿选矿脱硫试验研究 曾克文 北京矿冶研究总院。北京1 0 0 0 4 4 摘要根据某铝土矿的矿石性质，采用浮选流程．将铝土矿中1 ．6 7 ％的硫降至o ．3 4 ％，可以达到后续氧化铝生产 工艺的要求，并有效地解决铝土矿硫含量偏高导致的资源无法利用的问题。 关键词铝土矿；浮选；脱硫 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 9 0 5 - 0 0 0 1 0 3 铝是地壳中丰度最高的金属元素，从2 0 世纪 5 0 年代起，铝超越了铜成为消耗量仅次于铁的金 属元素，用于制备氧化铝的主要原料是由一水硬铝 石、一水软铝石或二三水铝石组成的铝土矿0 - 3 ] 。我 国西南地区存在大量的铝土矿资源，但由于铝土矿 中含硫偏高，资源未得到有效地利用。随着我国铝 工业的发展，高铝硅比的铝土矿资源越来越少，开 发和利用含硫较高的铝土矿将显得尤其重要[ w ] 。 为此对西南某含硫铝土矿进行了脱硫试验研究。 1矿石性质 对西南某铝土矿进行工艺矿物学研究，矿石中 主要元素的化学分析结果见表l 。 表1铝土矿主要成分分析结果 T a b l e1R e s u l t so fe s s e n t i a lc o m p o n e n t sa n a l y s i so fb a u x i t e ％ 望坌型 旦 生 堕 竺鲤 竺鉴垄 垄竺塑竺 质量分数5 9 ．6 81 4 ．4 63 ．2 12 ．4 41 ．6 70 ．3 40 ．5 00 ．4 50 ．0 5 5 1 3 ．6 64 ．1 3 由表l 看出，矿石中硅的含量较高，铝硅比 A ／S 较低，矿石中杂质元素F e O ，、T i O 、硫的含 量较高。由于该矿石除硫外，其余杂质能满足现氧 化铝生产工艺的要求，所以仅进行了脱硫试验。 矿石中铝矿物主要由一水硬铝石、一水软铝 石、三水铝石和铝凝胶组成；含硅脉石矿物主要由 高岭石、绿泥石、伊利石组成；硫化矿物主要由黄 铁矿、白铁矿、黄铜矿、方铅矿组成；铁矿物主要 由针铁矿、水针铁矿、菱铁矿、赤铁矿组成；钛矿 物主要由锐钛矿、金红石组成；此外还有少量电气 收稿日期2 0 0 9 0 5 一1 9 作者简介曾克文 1 9 6 4 一 ，男，湖南长沙人，高级工程师，博士。 石、锆石、石英、绿帘石、榍石、方解石等脉石 矿物。 黄铁矿、白铁矿是矿石中最主要的硫化矿物， 主要呈斑块状、结核状、不规则粒状、环状、微细 粒状等形式产出。部分黄铁矿被压碎成微粒状嵌布 在脉石矿物中。也有少量黄铁矿呈微细粒浸染状不 均匀地分布在脉石矿物中。此外还有少量黄铁矿沿 脉石矿物的裂隙充填成脉状、细脉状分布。在黄铁 矿中常有金红石、锆石等矿物的细粒包裹体。黄铁 矿的粒度为1 0 ～3 0 0 斗m ，其中 7 4 p 。m 占6 5 ．5 2 ％， 而粒度小于1 0 1 x m 占4 ．6 7 ％。 2 选矿试验 该铝土矿中含硫矿物卞要为黄铁矿和白铁矿， 对该矿进行了浮选流程试验研究。 2 ．1 p H 条件试验 该矿矿浆自然p H 值为5 ．8 0 ，加碳酸钠调矿浆 p H 值，捕收剂为丁基黄药，用量5 0 9 ／t ，起泡剂为 B K 2 0 1 ，用量6 0 9 ／t 。p H 条件试验结果见图1 。 图1 表明，脱硫以矿浆自然p H 值为5 ．8 0 时最 佳，加入碳酸钠对脱硫是不利。 2 ．2 抑制剂条件试验 矿浆自然p H 值为5 ．8 0 ，捕收剂为丁基黄药， 用量5 0 9 ／t ，起泡剂为B K 2 0 1 ，用量6 0 9 ／t 。抑制剂 B K 3 1 3 条件试验结果见图2 。 图2 表明，抑制剂B K 3 1 3 对脱硫的影响是明 显的，随着B K 3 1 3 用量的增加，尾矿脱硫率迅速 增加，当用量为3 6 0 9 ／t 时，硫精矿中硫的回收率达 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第5 期 堡 瓣 娶 回 图1p H 条件试验结果 F i g ．1p Hc o n d i t i o n t e s tr e s u l t 1 硫精矿回收率；2 硫精矿品位；下同 堡 趔 疃 图2 抑制剂B K 3 1 3 用量试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u ho fd e p r e s s a n tB K 313d o s a g e 到最高，脱硫后的尾矿经一次粗选其硫含量即可降 至0 ．4 3 ％。再增加用量硫精矿中硫的回收率有下降 趋势。因此抑制剂B K 3 1 3 最佳用量为3 6 0 9 ／t 。 2 ．3 捕收剂用量条件试验 矿浆自然p H 值为5 ．8 0 ，起泡剂B K 2 0 1 用量 6 0 9 t ，抑制剂B K 3 1 3 用量3 6 0 9 ／t ，捕收剂用量条件 试验结果见图3 。 堡 瓣 警 回 堡 g 丁吕 捕收剂用量／ g t 4 图3 捕收剂用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l to fc o l l e c t o rd o s a g e 1 一尾矿硫回收率；2 一尾矿硫品位；下同 在用量为5 0 7 0 ∥t 即可获得较理想的试验结 果，确定捕收剂用量为5 0 f f t 。 2 ．4 起泡剂用量条件试验 矿浆自然p H 值为5 ．8 0 ，捕收剂丁基黄药用量 5 0 ∥t ，调整剂B K 3 1 3 用量3 6 0 ∥t ，起泡剂用量条件 试验结果见图4 。 5 0 4 5 4 0 堡3 5 貂 2 0 1 5 1 0 起泡剂用量／ g - t 。 图4 起泡剂用量试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l to ff r o t h e r sd o s a g e 冰 、 趟 Ⅱ量 图4 结果表明，随起泡剂用量增加，硫精矿硫 的回收率增加，当用量为6 0 ∥t 时，尾矿硫品位降 至0 5 5 ％，再增加用量，尾矿硫品位不变，硫精矿硫的 回收率增加幅度很小。因此将起泡剂用量定为6 0 所。 2 ．5 磨矿细度条件试验 完成上述各种条件试验后，在最佳条件下，进 行了脱硫的磨矿细度试验，试验结果见图5 。 堡 褂 善 回 磨矿细度／- 7 4 1 u ．m ％ 图5 磨矿细度条件试验结果 F i g ．5 C o n d i t i o nt e s tr e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s s 脱硫磨矿细度不宜太细，当磨矿细度大于7 5 ％ 一7 4 t x m 时，脱硫尾矿硫含量又趋于上升，且硫精 矿品位及其硫的回收率随磨矿细度增加有下降趋 势。按合同要求 脱硅精矿含硫量小于0 ．5 0 ％ 以 及下一步浮选脱硅工艺的条件，最佳脱硫磨矿细度 粗磨细度 应在6 5 ％。7 5 ％一7 4 t r m 之间 脱硫尾 矿含硫量小于0 ．4 0 ％ ，粗磨细度可根据脱硅工艺 的变化而变化。 2 ．6 脱硫浮选开路试验 在条件试验的基础上，按图6 所示流程及条件 进行了全开路脱硫浮选试验，试验结果列于表2 。 酊∞∞鼹卯靳“鲋”观引∞ ％，攀咯 O 9 8 7 6 5 4 3 2 4 3 3 3 3 3 3 3 3 ∞∞∞∞∞∞们∞D 万方数据 2 0 0 9 年第5 期曾克文某铝土矿选矿脱硫试验研究 3 硫精矿中矿1中矿2尾矿 铝精矿 图6 脱硫浮选全开路试验流程 F i g ．6 E n t i r eo p e nc i r c u i tt e s tf l o w s h e e to fd e s u l p h u r i z a t i o n f l o t a t i o np r o c e s s 表2脱硫浮选全开路试验结果 T a b l e2E n t i r eo p e nc i r c u i tt e s tr e s u l to fd e s u l p h u r i z a t i o n f l o t a t i o np r o c e s s％ 开路试验结果表明，在一次扫选条件下，可获 得含硫0 ．2 9 ％的脱硫尾矿。硫粗精矿经一次精选可 获得含硫3 4 ．8 7 ％的硫精矿，硫精矿中A I 0 ，损失 率为0 ．5 6 ％。 2 ．7 脱硫浮选闭路试验 按图7 流程进行了闭路试验。试验结果见表3 。 获得了铝精矿铝硅比4 ．1 8 、A 1 2 0 ，回收率为 9 6 ．5 7 ％、含硫量为0 ．3 7 ％的选别指标，达到氧化铝 生产要求。 3结语 矿样中含硫矿物主要是黄铁矿及少量白铁矿， 脱硫浮选矿浆是酸f 生矿浆，自然p H 值为5 - 6 ，通过 原矿 药剂用量单位g t 图7 脱硫闭路试验流程 F i g ．7 C l o s ec i r c u i tt e s tf l o w s h e e to fd e s u l p h u r i z a t i o n 表3脱硫闭路试验结果 T a b l e3C l o s ec i r c u i tt e s tr e s u l to fd e s u l p h u r i z a t i o n ％ 一次粗选、一次扫选和一次精选，即可将铝精矿中 含硫降至0 ．3 7 ％，满足铝精矿含硫低于0 ．5 ％的要求。 参考文献 [ 1 ] 李天庚，李自如，张且凡，等．世界铝工业发展与我国的 对策[ J ] ．世界有色金属，1 9 9 9 ， 1 0 1 4 _ 6 8 ． [ 2 ] 王秋霞，张克仁，陈国铭，等．我国铝土矿资源开发与保护 对策[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 1 ， 3 4 9 5 4 ． [ 3 ] 毕诗文．氧化铝生产工艺[ M ] ．北京化学工业出版社，2 0 0 6 ． [ 4 ] 杨菊，方启学，黄国智，等．铝土矿选矿脱硅新工艺研究 [ J ] ．有色金属选矿部分，2 0 0 1 ， 6 l o - 1 4 ． [ 5 ] 方启学，黄国智，等．铝土矿选矿脱硅技术研究[ J ] ．有色 金属选矿部分，2 0 0 1 ， 3 1 - 1 1 ． [ 6 ] 何伯泉．试论我国高硫铝土矿脱硫新方案[ J ] ．轻金属， 1 9 9 6 ． 1 2 3 5 [ 7 ] 陈文泪，谢巧玲，胡小莲，等．高硫铝土矿反浮选除硫加工 成合格产品试验研究[ J ] ．轻金属2 0 0 8 ， 9 8 一1 2 ． R E S E A R C HO FM I N E R A LS E P A R A T I o ND E S U L P H U R I Z A T I O NT E S TO F T H EB A U X I T E Z E N GK e w e n B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 A B S T R A C T A c c o r d i n gt ot h eo r ec h a r a c t e r so ft h eb a u x i t e ，t h ef l o t a t i o nt e c h n i c a lp r o c e s si sa d o p t e d ．a n dt h e s u l f u r i nt h eb a u x i t ew i l ld r o pf r o m1 ．6 7 ％t o0 ．3 4 ％t h u sw ec a nm e e tt h er e q u i r e m e n to ft h es e q u e n tp r o d u c t i o n t e c h n i q u e o fa l u m i n u 而o x i d e ．a n de f f e c t i v e l ys o l v et h e p r o b l e mo f t o bm u c hs u l f u r ．w f i i c hr e f l e c tt h e u n a v a i l a b i l i t yo ft h eb a u x i t eo r er e s o u r c e ． ’ 一 K e yw o r d s b a u x i t e ；f l o t a t i o np r o c e s s ；d e s u l p h u r i z a t i o n 万方数据