一水硬铝石型铝土矿旋流浮选研究.pdf

北京矿冶研究总院 硕士学位论文 一水硬铝石型铝土矿旋流浮选研究 姓名任爱军 申请学位级别硕士 专业矿物加工工程 指导教师方启学 2002.5.1 北京矿冶研究总院硕士学位论文 摘要 摘要 f 我国铝土矿资源丰富，绝大部分为一水硬铝石型，含硅高、铝硅比较低。通过“九 五K 科技攻关，铝土矿正浮选脱硅已取得工业试验的成功。采用的工艺技术是粗磨入 选，粗粒中矿返回再磨再选，以常规浮选技术为主捕收粗粒一水硬铝石单体和富连生 体，获得了较好的技术经济指标。但仍存在粗粒一水硬铝石单体和富连生体过磨现象， 流程中中矿循环量偏大。另外，粗粒浮选采用常规浮选设备，粗粒分选效果寥佳，需 要消耗大量药剂提高其上浮率。为了进一步优化此次工业试验的工艺流程，本课题结 合我国一水硬铝石型铝土矿的特殊性质和粗粒浮选原理，将先进的旋流浮选技术引入 铝土矿浮选脱硅过程，研究开发铝土矿旋流浮选的技术原型。 利用样品1 模拟阶段磨矿一次选别流程2 磨机排矿 进行了铝土矿全粒级旋 流浮选试验。结果表明，旋流浮选对粗粒一水硬铝石单体和富连生体的回收效果显著。 与常规分级相比，铝土矿旋流浮选可以缓解单体与富连生体的过磨问题，减少了进入 浮选过程的贫连生体，基于全粒级旋流浮选技术，提出了～水硬铝石型铝土矿“选择 性分级一常规浮选”的技术思路。 利用样品2 分级返砂 进行了铝土矿粗粒单槽浮选和铝土矿粗粒级旋流浮选试 验。结果表明，旋流浮选可以实现粗粒一水硬铝石单体和富连生体的有效选别，获得 精矿、。与常规粗粒浮选相比，粗粒级旋流浮选集浮选、分级和重选于一体，具有指 标好、符合粒度要求的优点，基于粗粒级旋流浮选技术，提出了铝土矿“粗细分级一 粗粒旋流浮选～细粒常规浮选”的技术构想。y 在堕塑士煎蝗型存在时，可实现一水硬铝石表面的选择性疏水化。与药剂作用后 的矿粒可以与气泡聚集而成为集合体。通过粘附与气泡表面的矿粒在旋流场中的受力 分析，得出了气泡一矿粒集合体的稳定性模型，控制给矿压力可以控制进入溢流的最 大粒度。陉过合理的简化和抽象，应用平衡轨道理论，绘出了旋流浮选器内的恒定密 度曲线，得出了最大分离的视在密度；得出一水硬铝石单体和富连生体矿粒在气泡表 面不同覆盖比率时的最大分离粒度。 从一水硬铝石型铝土矿矿石的工艺矿物学性质和旋流浮选的特征两个方面，基于 以上的研究结果，揭示了一水硬铝石型铝土矿旋流浮选机理，提出了铝土矿旋流浮选 的分离方式模型和能量模型，为铝土矿旋流浮选技术的优化与发展奠定了基础。y V 一水硬铝石型铝土矿“选择性分级一常规浮选”的技术思路和铝土矿“粗细分级 一粗粒旋流浮选一细粒常规浮选”的技术构想以及铝土矿旋流浮选的分离原理构成了 铝土矿旋流浮选的技术原型。本技术的提出为铝土矿选矿瞄硅工艺的优化和发展展示 了～条新的路径，将具有良好的发展前景。 关键词铝土矿旋流浮选机理 ＼√／＼／7 又 T A B S T R A C T B a u x i t er e S O U r C e sa r ea b o u n d e di nC h i n a ，b u tm o s to ft h e ma r ed i a s p o r et y p e ，a n d c o n t a i nm u c hm o r eS i 0 2a n dg o tam u c hl o w e rM St h a nt h er e s o u r c e so fo t h e rc o u n t r i e s T h r o u g ht h ee f f o r t so f ‘‘N a t i o n a lN i n e F i v e ”s c i e n c ea n dt e c h n o l o g yp r o g r a m ，ad e s i l i c a t i o n t e c h n o l o g y b a s e do n p o s i t i v e f l o t a t i o ni s a l r e a d y o b t a i n e ds u c c e s si nt h es c a l eo f ‘ c o m m e r c i a lt e s tT h ef l o w s h e e te m p l o y e di nt h et e c h n o l o g yi s s t a g eg r i n d i n ga n ds t a g e b e n e f i c i a t i o n ，a n dc o a r s em i d d l i n g sa r er e t u r n e dt os e c o n ds t a g eb a l lm i l lt or e g , r i n d i n ga n d ． r e f l o t a t i o nAr e l a t i v ec o a r s ec o n c e n t r a t eh a sb e e ng o tb ym e a n so fc o l l e c t i n gs i n g l ea n d m o c k e dd i a s p o r ep a r t i c l e sw i t ht r a d i t i o n a lf o t a t i o nB u tt h e r ee x i s to v e r g Ⅱi n d i n g so fc o a r s e s i n g l ea n dl o c k e dd i a s p o r e sa n dr e c y c l i n g s o fl o t so fm i d d l i n g si nt h ef l o w s h e e tA tt h e s a m et i m et r a d i t i o n a lf l o t a t i o ne q u i p m e n ta r ee m p l o y e di nc o a r s ef l o t a t i o n ，w h i c hr e s u l ti na l a r g ec o n s u m p t i o n o fr e g e n t sI no r d e rt o o p t i m i z et h et e c h n o l o g i c a l f l o w s h e e to ft h e c o m m e r c i a l t e s t ，w ei n d u c e d ac o m b i n a t i o no ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fo u rb a u x i t e ．t h e f l o t a t i o nt h e o r yo fc o a r s ep a r t i c l e s ，a n dt h ea d v a n c e dc y c l o n ef l o t a t i o nt e c h n o l o g yt ot h e p r o c e s so fd e s i l i c a t i o no fb a u x i t e ，t od e v e l o pat e c h n i q u ep r o t o t y p eo fb a u x i t e ％, c l o n e f l o t a t i o n M a k i n gu s eo f t h es a m p l e 1 i m i t a t i n gt h es e c o n dm i l ld i s c h a r g eo fs t a g e sg r i n d i n g ． f l o t a t i o nf l o w s h e e t ，w eh a v ec a r r i e do u tt e s t so ft h ec y c l o n ef l o t a t i o no ff u l l s i z eb a u x i t e p a r t i c l e s T h er e s u l t so b t a i n e ds h o wt h a t c y c l o n ef l o t a t i o nc a nb ee f f e c t i v e l ye m p l o y e di n t h er e c o v e r yo fc o a r s e s i n g l e a n dl o c k e d d i a s p o r ep a r t i c l eC o m p a r e dt oc l a s s i f i c a t i o n ， c y c l o n ef l o t a t i o nc a nb ea p p l i c a t e dt os o l v et h eo v e r g r i n d i n go fb a u x i t ea n dt or e d u c et h e q u a n t i t y o f b a r r e nl o c k e dd i a s p o r et h a tw i l lb ee n t r a p p e dt of l o t a t i o no p e r a t i o n B a s e do nt h e t e c h n i q u e so f f l a i l s i z ec y c l o n ef l o t a t i o n 、t h et e c h n i q u et h o u g h to f “s e l e c t i v ec l a s s i f i c a t i o n f l o t a t i o n ’i sp u tf o r w a r d M a k i n g u s eo ft h es a m p l e2 t h es a n do f c l a s s i f i c a t i o n ，w eh a v ec o n d u c e dt h et e s t so f． t h e s i n g l e c e l l f l o t a t i o na n d c y c l o n ef l o t a t i o n o fc o a r s eb a u x i t e p a r t i c I e s T h er e s u I t s o b t a i n e di n d i c a t et h a tc y c l o n ef l o t a t i o nc a nb em a n a g e d t ot h eb e n e f i c i a t i o no fc o a r s es i n g l e a n dl o c k e dd i a s p o r ep a r t i c l e s C o m p a r e dt ot r a d i t i o n a lf l o t a t i o n ，C O a l S eD a r t i c l ec v c I o n e f l o t a t i o ng a t h e r e df l o t a t i o n ，c l a s s i f i c a t i o na n d g r a v i t yc o n c e n t r a t i o nt oo n e o p e r a t i o n B a s e d o nt h e t e c h n i q u e s o fc o a r s e p a r t i c l e c y c l o n ef l o t a t i o n ，t h et e c h n i q u ev i s u a l l z a t i o no f “c l a s s i f i c a t i o n c y c l o n ef l o t a t i o no fc o a r s ep a r t i c l e s - t r a d i t i o n a lf l o t a t i o no ff i n ep a r t i c l e s ”i s b r o u g h tf o r w a r d T h e r e l a t i o n s h i po fc r y s t a lc h a r a c t e ra n ds u r f a c ep r o p e r t yo fm a i nm i n e r a l so fb a n x i t e a n dt h e i r f l o t a b i l i t ya r es t u d i e d I nt h ef l o t a t i o n s y s t e mo fa n i o nc o l l e c t o r s ，a f l e rr e g e n t s h a v i n gb e e na b s o r b e do np a r t i c l es u r f a c e ，t h ea t t r a c t i o nf o r c ea l l o w st h eD a r t i c l et o b e 8 t 【a c h e dt ob u b b l e ，a n dl e a d st ot h ef o r m a t i o no f t h e b u b b l e p a r t i c l ea g g r e g a t e sA n a l y s i s i n g t h es t a b i l i t yo f p a r t i c l e - b u b b l ea g g r e g a t e si nr o t a t i o n a lf l o wf i e l d ，t h en l o d e lo fs t a b i l l z a t i o n Ⅱ o f t h ea 2 9 r e g a t e sw a se s t a b l i s h e d ，a n dt h em o d e lt o l dU St h a tc o n t r o l l i n gf e e dp r e s s u r ec o u l d c o n t r o lt h em a x i m u ms i z eo f p a r t i c l e sw h i c h w o u l de n t e ri n t oo v e r f l o w M a k i n g u s eo ft h ee q u i l i b r i u mo r b i tt h e o r y ，t h ec u r v eo fi n v a r i a b l ea p p a r e n td e n s i t yi n c y c l o n e a r ef o u n d ，a n dt h em a x i m u m a p p a r e n td e n s i t yo fs e p a r a t i o np a r t i c l es i z ea r e w o r k e d o u tT h ec r i t i c a ls i z eo fs e p a r a t i o no ft h ec y c l o n ef l o t a t i o ni Sw o r k e do u ti nd i f i e r e n tc o v e r r a t i oo fs i n g l ea n dl o c k e dd i a s p o r ei nb u b b l es u r f a c e T h r o u g ha n a t o m yo ft h ec y c l o n e f l o t a t i o np r o c e s s ，t h ec y c l o n ef l o t a t i o nm o d e la r eo b t a i n e d B a s e do nt h er e s u l t sm e n t i o n e da b o v e ，a n dt h ep r o c e s sm i n e r a l o g i c a lp r o p e r t i e so f b a u x i t ea n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so f c y c l o n ef l o t a t i o n ，t h em e c h a n i s mo fc y c l o n ef l o t a t i o no f b a u x i t ep a r t i c l e sh a sb e e nr e a l i z e dT h e s e p a r a t i o nm o d e a n de n e r g ym o d e lo ft h ef l o t a t i o n p r o c e s sh a v eb e e nw o r k e do u ta tt h es a m et i m e ，w h i c hw o u l ds u p p l 3 7t h eb a s i ck n o w l e d g e s f o ro p t i m i z a t i o na n dd e v e l o p m e n to f t h et e c h n i q u e so f b a u x i t ec y c l o n ef l o t a t i o n T h et e c h n i q u e p r o t o t y p e o fb a u x i t e c y c l o n e f l o t a t i o nh a sb e e nm a d eu po ft h e t e c h n i q u et h o u g h to f s e l e c t i v ec l a s s i f i c a t i o n f l o t a t i o n ”，a n dt h et e c h n i q u ev i s u a l i z a t i o no f c l a s s i f i c a t i o n - - c y c l o n ef l o t a t i o no f c o a r s ep a r t i c l e st r a d i t i o n a lf l o t a t i o no ff i n ep a r t i c l e s ”、 a n dt h es e p a r a t i o nm e c h a n i s mo fc y c l o n ef l o t a t i o no fb a u x i t eT h e t e c h n i q u ep u tf o r w a r d s h o wan e v , 7r o u t ef o rt h e o p t i m i z a t i o na n dd e v e l o p m e n to ft h e d e s i l i c a t i o n p r o c e s so f b a u x l I e K e 、，w o r d s B a u x i t e C y c l o n ef l o t a t i o n ； M e c h a n i s m m 北京矿冶研究总院硕士学位论文 1 ．1 引言 1 绪论 l 绪论 铝土矿是氧化铝工业、耐火材料工业和建材工业等的重要原料。我国铝土矿资源 突出的特点是储量充裕，铝高、硅高、铝硅比较低、绝大部分为一水硬铝石型，矿石 性质明显不同于三水铝石型矿石。针对我国铝土矿资源的特点，开发了联合法和烧结 法生产氧化铝工艺，目前我国9 0 ％以上的氧化铝采用此两种方法生产，在氧化铝总回 收率等指标方面处于世界同类生产方法的先进水平。但这两种工艺存在明显的特点， 主要表现为工艺流程长、建设投资大、生产能耗高，约为国外拜尔法平均生产能耗的 2 ～4 倍，造成我国平均生产成本高于国际生产成本。因此，降低能耗和成本已成为 合理开发利用我国铝土矿资源生产氧化铝新型工艺的技术关键。 另外，我国联合法氧化铝厂近年来均采用大量高品位的民采矿，导致采富弃贫， 资源浪费严重。随着生产的不断发展，高品位矿石也将很快用完，预计仅能维持几年 时间。若采用低品位矿将使现有铝厂生产能力大幅度下降，成本升高，经济效益恶化。 同时，由于电解铝及其加工行业的发展，我国氧化铝产量缺I Z l 较大，国内氧化铝的生 产能力不能满足需求。预计2 0 1 0 年我国氧化铝需求量为8 0 0 万吨，若我国保持目前 氧化铝产量，将需要进1 2 1 14 0 0 万吨。随着我国加入W T O ，氧化铝的关税的降低及国 内能源成本的增加，我国氧化铝工业面临生存与持续发展的严峻挑战。因此，为了改 善我国氧化铝工业的景况，必须寻找一种有效的分选方法除去矿石中的含硅矿 } 勿，提 高铝硅比，为生产氧化铝提供高品位矿石。 目前，进行了许多研究工作，通过“九五”科技攻关，正浮选脱硅工艺已取得工 业试验的成功。采用的选矿脱硅工艺是粗磨入选，中矿返回再磨再选，以常规浮选技 术为主捕收粗粒一水硬铝石单体和富连生体，获得了较粗的精矿。但仍存在粗粒一水 硬铝石单体和富连生体过磨现象，另外粗粒浮选采用常规浮选设备，粗粒分选效果不 佳，需要通过消耗大量药剂提高其上浮率。为了迸一步优化此次工业试验的工艺流程， 本课题结合我国一水硬铝石型铝土矿的特殊性质和粗粒浮选原理，将先进的旋流浮选 技术引入铝土矿浮选脱硅技术中，研究开发铝土矿旋流浮选技术原型，针对粗粒级矿 粒的特点，更有效回收粗粒一水硬铝石单体和富连生体，放粗精矿的粒度，降低磨矿 浮选作业中矿循环量，从而为进一步优化铝土矿选矿脱硅工艺技术，降低选矿加工成 本探索一条新的路径。 塞 堡 查苎垦堡主兰竺笙兰 一』 旦 1 ．2 铝土矿资源概况 1 ．2 ．1 铝土矿的储量及分布状况 世界铝土矿资源丰富，据估计世界铝土矿储量为2 4 5 亿t ，而资源 包括储量和 潜在储量 为3 5 0 ～4 0 0 亿t ⋯。世界上蕴藏铝土矿的5 0 多个国家中，百万t 以上的 矿床就很多，其中储量最大的国家依次为澳大利亚 2 4 ％ 、几内亚 2 4 ％ 、巴西 1 2 ％ 、牙买加 9 ％ 、印度 4 ％ 等，这五个国家的储量占全世界储量的4 ／5 “。1 。 其中多数是风化红土型铝土矿，属于三水铝石型，集中分布在非洲、大洋洲和中美洲。 我国的铝土矿资源也很丰富，截止1 9 9 6 年底我国1 8 个省 区 3 1 0 个矿区俣有 铝土矿地质储量共2 27 3 亿t ，占世界总储量的1 0 ％左右，列居世界第四位，预计资 源总量可达4 0 亿t 以上[ 4 3o 我国的三氧化二铝生产用的铝土矿绝大部分是一水硬铝 石型，集中分布在河南、山西、贵州、广西、山东和四川六省，占全国工业总储量 9 0 ％以上，所以我国的铝土矿资源也具有量大、分布集中等特点”3 。表1 1 是六省 份铝土矿储量一览表 表1 1六省份铝土矿储量一览表 省份工业储量 万t 远景储量 万t 合计储量 万t 山西1 9 4 4 63 7 4 7 7 6 9 4 2 2 23 贵扑【1 1 9 2 02 2 8 6 4 424 0 5 6 44 河南2 0 6 6 1 ．31 7 5 9 553 8 2 5 68 广西1 2 0 4 22 2 3J5 783 5 2 0 00 山东2 4 0 852 0 2 l84 4 3 0 ．3 四川9 7 783 8 4 2 l4 8 1 99 1 - 2 ．2 铝土矿资源特点 根据所含氧化铝水化物 氢氧化铝 的形态，铝土矿分为三水铝石型、一水软铝 石型和一水硬铝石型⋯1 。 我国铝土矿资源以一水硬铝石型为主，约占我国铝土矿总储量9 8 ％以上，三水铝 石型很少，占储量的2 ％不到“ 1 。一水硬铝石型铝土矿中主要矿物嵌布粒度细小，嵌 镶关系密切，且大多数为高铝 A L 2 0 3 6 0 ％ 高硅 S i 0 2 - - - - 5 ～1 2 ％ 型的铝土矿， 铝硅比偏低，大多在4 ～7 之间，约占铝土矿资源6 0 ％左右[ g Jo 我国铝土矿矿区的平 均地质品位及矿石铝硅比、储量所占比例见表1 2 和表1 3 。 2 北京矿冶研究总院硕士学位论文 绪论 表1 2 我国铝土矿矿区平均地质品位 铝硅比 地域矿区数铝硅比 河南2 6 4l ～9 山西 4 l7 ．6 ～1 41 7 贵卅【3 l4 ～l I ．5 广西 l l 27 ～1 37 6 山东l l26 ～6 表1 3 矿石铝硅比及储量所占比例表 l矿石铝硅比 44 ～66 ～77 ～9 9 ～l Ol 【合计 I 储量所占比例．％74 24 85 9l U9 41 44 3l l6 569 71 0 1 由此可见我国的铝土矿资源的特点 1 矿石的质量不高，绝大多数为高铝、高 硅低铝硅比一水硬铝石型，以中等铝硅比的矿石为主； 2 在各地区分布的A ／S 范围 较宽，品位高低不均。 1 ．3 铝土矿脱硅技术现状 1 ．3 ．1 氧化铝生产脱硅现状 从铝土矿到氧化铝的生产过程，主要包括除杂和脱硅。氧化铝的生产方法有许多 种，目前应用于工业生产的几乎全属于碱法。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及 拜耳一烧结联合法等多种流程”3 。 拜耳法生产氧化铝的工艺是使硅以钠硅渣的形式从铝酸钠溶液中析出。原料中含 硅量越高，生成钠硅渣的数量也就越多，碱和氧化铝的损失率相应就会越大。因此， 拜耳法生产氧化铝要求原料铝硅比大于8 。用拜耳法生产氧化铝，矿石中的S i 0 2 每增 加1 ％，每t 矿石多消耗N a O H 6 ．6 k g ，多消耗A 1 2 0 3 85 k g 。 就化工原理而言，拜耳法或烧结法生产氧化铝就是分离有害杂质硅和铁。由于铁 不溶于碱，且多呈惰性，故氧化铝生产化工过程的实质是分离硅。在传统拜耳法过程 中，硅与铝和碱在高温条件下生成不溶的化合物N a ，O ．A 1 ，O ，．n S i O ，．n l l ，O 而脱除， 实际生产中拜耳法赤泥铝硅比为l5 左右。烧结法是采用石灰与硅反应生成不溶的 2 C a OS i O ，因此赤泥的铝硅比较低，理论上硅的多少不会带来铝和碱的损失，但实 践中存在机械夹带损失，损失量与硅的多少成正比，且能耗和生产成本都远高二F 拜耳 法。由于硅高、低铝硅比的矿石或赤泥须采用熟料烧结，而在烧结法生产中熟料烧成 琏 瑞论 的能耗圾人，h 心能耗f I q5 4 、3 5 ％以h 川烧结法乍，。‘氧化爿1 ，矿_ i t { IS i O ，姆增加1 ％， | J 『J 多消耗4 诙_ i35 k g 。亍} l } 联法为拜1 { 法’j 烧结法的朔I 合，J t f l ‘对矿4 1 锌抽t 比的小j 司， 如鲁{ 硅比采『{ J 拜q ．法处理，拜I _ 1 ．法赤泥‘√低引硅比矿t i 采用烧结法处理，在混联法q i J 1 ， 一t ，熟制烧成的能耗仍然，- 汀位，达2 64 5 ％[ c d 我冈钾挫矿资源以t fJ 低钳辆￡比咿“为{ i ，白。接以其为原利，迫使采』{ J 联合法或烧 结法牛，。氧化鲁{ ，自j 二, g j 、锌洲‘比低足造成成本，j ir ／J 0 要L C ．I J ，必然造成我闭氧化钎j 牛 J “成本较高，使之神酗际I } ，场失2 竞争力1 1 0 3 , , N 此，丌发研究适应我困销．卜矿特点 的经济的新型l 艺足我嘲氰化鲁jh J k 发展的必⋯之路。婴降低能耗从由降低成水，』￡ 的提赴肼发合理经济的脱除4 i t 4 H ，S i O ，的，J 法，捉I j ‘H 斗法或烧结法乍，二1 ，L 化斜；_ | } ；{ 牛4 的销 { 比，降低此部分n { J 潲耗⋯I 。 1 ．3 ．2 铝土矿选矿预脱硅现状 Ⅲ绕捉“∥- t W i I i L L ，”，皮利川【l ，低铡比仃} 戌川发经济f 拶I 的姚“。“譬问 越，我旧科技If 1 存r i ．㈠| { } _ C “If l - { L Z f l 始逊j j 选∥研，tI 们。} T 4 b 1 ．≈钳也⋯捉 J ． 1 ‘弋研究l 作。I1 I m ，为’r 降低钳{ J 矿t ㈨0 硅禽；I ，坝脱硅Z ．q , Lj i 性分类为化，、≥选 矿脱艟泄、、物理选矿脱n 法年1 1 其它J j _ ；i 硅法，浮选法脱硅J i J } 究的坡多，它义包括I ㈦；选 年及浮选曲利，脱硅，J 法。， 1 ．3 ．2 _ 1 正浮选脱硅法 斜；1 t i ／“ 1 。订J l J i } 扩物订水地销_ i 、水软钳{ 4 【{ l l i 水爿；4 { 等，脉4 w 物擒铬⋯． 峻盐，爿；，l 矿l } 浮选脱女 足抑制臼拍 峻{ h 矿物，彩求川1 5 J J 离r ，唑捕收剂浮选水鲁“i 或D k 销Z i 。 荚闲在二、p q ■l 代，川浮选力法分选酗f 宇色地IX ．的智{ { 矿，j 从M S 为3 ～8 的原矿‘{ ’获得铝{ 比为1 0 ～1 9 的稍矿，f | l 存订m 1 收率较低的问题l 吲。原粥、联刘1 乌克． 、j 境内的维考波- 斯克的铬j 一{ 矿采用浮选方法，原矿组成为二水铝矿4 57 ％，单水锌{ 矿45 ％，赤铁矿1 22 ％，褐铁矿1 3 o ％，用塔尔油脂肪酸 k e , ／t 和阴离子药剂A H I I 一1 4 2 5 0 9 ／t 的混合物作为捕收剂，并添加苏打 2 k g ／t 和0 1 1 7 型药剂 ] o o r , ／t ，刊 获得良好的选别效果精矿含A 】2 0 3 为5 12 ％，S i O ，为57 ％，A ／S 为9 I s m 。 存国内从二十I t f _ } g l ／i 十年代开始，X 寸锚土矿进行- r 选矿研究，剑七{ 年代掀起， ⋯个高潮。进行过小型试验，小型连续试验和半一l 业试验，原矿M S 为5 ／i 彳i ，选矿 i 精矿A ／S 达剑9 以上√‘九五”以前，针对我国高岭石～～水硬锚石型销{ 矿矿彳i ⋯i l - 攫f J 『物嵌和粒皮微细，嵌镶关系密切的特点，绝人部分浮选研究采J { j 细廉使之单 4 北京矿冶研究总院硕士学位论文 l 绪论 ～一一 体饵离，然后浮选的工艺流程，使矿浆中存在大量的矿泥，细粒含硅矿物易于机械夹 带上浮而恶化浮选效果，如山西孝义克俄铝土矿半工业试验精矿粒度分析表明。”， 其一5 “m 粒级的铝硅比仅为38 9 ，产率高达2 13 3 ％另外纯矿物的研究表明”“，一 1 0um 粒级的高岭石的可浮性明显好于其它粒级，细粒含硅矿物是影响精矿质{ 妻的关 键；同时由于产出的精矿粒度过细造成脱水过滤困难。因此，在微细粒嵌布与浮选之 间形成矛盾，使铝土矿浮选脱硅的研究在二十世纪八十年代后期至“九五”以前几乎 处于停顿状态。 为此，国家计委将“我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝新工艺新技术研究”列 为国家“九五”重点科技攻关项目，旨在开发经济的以一水硬铝石型铝土矿为原利生 产氧化铝的新技术。通过科技工作者的努力，铝土矿正浮选脱硅的研究取的了很大的 进展。 1 9 9 7 年，北京矿冶研究总院和中南工大分别进行了室验室小型试验。北京矿冶 研究总院““ 针对河南、山西铝土矿的成矿特征和矿石工艺矿物学特性，通过另种选 矿脱硅技术路线的比较，提出了一种“B J 系列浮选剂有效分散一正浮选”的B J D F 工艺，通过对该工艺一次磨细正浮选流程和阶段磨选流程两个流程的系统试验．获得 了较好的技术指标。原矿A ／S 为59 9 ，精矿铝硅比分别为1 10 2 和1 20 7 ，氧化铝回 收率分别为9 16 1 ％和8 90 3 ％，可以满足拜耳法生产要求。该工艺流程对河南不同地 点、不同铝硅比 3 ～6 铝土矿样进行了验证试验⋯3 ，也获得了较好的结果。B J D F 工艺阶段磨矿阶段选别流程，实施选择性碎解，把已经解离的较粗的富连生体在粗磨 情况下回收到精矿中，贫连生体进入I I 段磨矿，再磨再选，来实现放粗磨矿粒度。 中南工业大学””在多方案比较基础上提出了铝土矿选矿脱硅的“选择性聚团浮 选新工艺”，用高效捕收剂 K L 与碳酸钠、六偏磷酸钠的有效组合药剂．从含A 1 2 0 3 为6 51 2 ％、A ／S 为58 5 的原矿中，一次性磨细至9 5 ％一O0 7 6 m m ，获得A ／S 1 1 、 A 1 2 0 3 回收率9 0 ％左右的铝土矿精矿。该工艺对洛阳、渑池、小关、山西及河南综合 样等五个不同产地的矿样进行了工艺流程适应性验证试验【“I ，结果表明除河南综合样 的精矿M S 只有92 8 外，其余指标均较好。 在小型试验的基础上，北京矿冶研究总院于1 9 9 8 年73 完成了规模为l5 t ／d 的 “B ／D F 工艺阶段磨矿阶段选别”和“阶段磨矿一次选别”两个流程的铝土矿脱硅扩 大连选试验。原矿铝硅比59 左右时，分别获得了精矿铝硅比1 14 5 、A 1 2 0 3 回收率 9 1 ．2 7 ％和精矿铝硅比1 14 1 、A 1 2 0 3 回收率9 06 6 ％的良好指标。其中“B J D F 工艺阶段 磨矿一次选别流程”的入选细度仅为7 2 ．2 ％一O0 7 4 m m ，实现了粗磨入选并保I E 了一 水硬铝石很高的回收率。在理论上提出了以一水硬铝石富集合体为解离目标，以一水 硬铝石富连生体为捕集对象的技术思路，开创了铝土矿选矿脱硅技术新局面。“阶段 磨矿一次选别”流程还充分利用一水硬铝石与伊利石、叶腊石、高岭石矿物天然可碎 北京矿冶研究总院硕士学位论文 老论 性差异，引入“粗磨入选一浮选尾矿分级”的新颖技术，简化了流程。并探索了分级 浮选工艺。同期，中南工业大学‘”。1 9 ’开展了“一次性磨矿一选择性聚团正浮选工艺” 连选试验，研究了脱泥对浮选的影响，分别采用粗磨不脱泥流程、粗磨脱泥流程和细 磨脱泥流程试验。磨矿细度为8 4 ～9 4 ％一o0 7 4 r a m 时，获得了精矿舢2 0 3 回收率为 8 6 ～8 85 ％，A ／S 为1 1 左右的良好指标。认为可适度放粗铝土矿选矿的磨矿细度，为 8 0 ～8 5 ％- - 00 7 4 r a m 为宣。 同年，北京矿冶研究总院进行了铝土矿工艺矿物学研究”⋯。一水硬铝石型铝土 矿主要矿物是一水硬铝石与高岭石、伊利石和叶蜡石等。一水硬铝石属于链状结构基 型，硬度较大。而高岭石、伊利石和叶蜡石等含硅脉矿物