一水硬铝石型低品位铝土矿旋流_反浮选试验研究

第27卷第4期2011年8月

有色矿冶

NON－FERROUSMININGANDMETALLURGY

Vol．27．№4August2011

文章编号：1007－967X（2011）04－0019－04

一水硬铝石型低品位铝土矿旋流－反浮选试验研究

1223

曹惠昌，高淑玲，魏德洲，代淑娟

*

（1．中煤国际工程集团沈阳设计研究院，辽宁沈阳110015；2．东北大学，辽宁沈阳110004；

摘要：依据我国铝土矿的特点和旋流分选规律，对A/S为4．39的一水硬铝石型铝土矿进行了旋

流－反浮选试验，考查了浮选药剂、旋流器结构参数与操作参数、入料粒度等因素对铝土当给矿压强为0．2MPa、充气压矿旋流－反浮选分离过程及效果的影响。试验结果表明，

3

强为0．3MPa、充气量为0．2m/h、改性淀粉用量为1200g/t、十二胺醋酸盐用量为150g/

3．辽宁科技大学资源与土木工程学院，辽宁鞍山114044）

t时，Al2O3在底流中的回收率为分选指标较好：底流的A/S为6．10，溢流的A/S为2．26，79．41%，SiO2在溢流中的回收率为41．19%；旋流－反浮选指标与同样结构与操作条件下的旋流重选指标相比有一定程度的提高；入料粒度对旋流－反浮选技术指标具有显著的影响，入料粒度以－0．074mm占60%为宜；增大锥比和给矿压强可使底流中Al2O3的回收率提高8～10个百分点。

关键词：一水硬铝石；低品位铝土矿；旋流－反浮选；锥比中图分类号：TD922

文献标识码：A

0引言

质等因素对一水硬铝石型铝土矿旋流－反浮选技术

指标的影响，本文进行了系统的试验研究。

铝及其合金具有密度小、电导率高、导热性好、

［1］

延展精良、易于加工、无毒等优良性能，近年来已成为仅次于钢铁的第二重要金属。铝的生产大致经历含铝矿物－氧化铝－铝的过程。随着我国经济的快速发展，铝的产量和消费量快速增长，使氧化铝成为了紧缺性的中间产品，制约了整个铝行业的发展。铝土矿是生产氧化铝的主要原料，也是其最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。中国铝土矿以一水硬铝石型为主，同时具有铝硅比低、含硅脉石矿物构成复杂、矿物嵌布关系密切等特征难。

［2～5］

1

1．1

试样与方法

试

样

试验所用铝土矿矿样来自河南长城铝业公司，

其中Al2O3和SiO2的含量分别为59.80%和13.62%，铝硅比为4．39。矿石中的矿物组成及相对含量列于表1中。

表1

矿石的矿物组成及含量

，这无疑使得铝土矿的分选脱硅比较困

随着选矿－拜耳法技术思路的提出及在中州铝

业公司的成功应用，应用选矿方法脱硅的研究不断获得拓展与深入，目前已在铝土矿的选择性碎［6～9］［10～11］

、、解一水硬铝石的选择性抑制铝硅酸盐

［16～17］

、及矿泥的选择性分散

等多个方面取得了显著的成果。

矿物的强化捕收

［12～15］

表1表明：矿样中主要矿物为一水硬铝石，其含

量为59．47%，其他含硅矿物高岭石和伊利石的含量为7．89%，绿泥石含量为9．00%，矿石中有害杂质组分硫仅为0．22%，对选矿精矿质量影响较小。1．2

试验方法

采用球磨机将矿样磨至一定的粒度后对其进行

根据中国铝土矿中一水硬铝石和硅酸盐脉石矿

物的性质及旋流器的分选机理，可对铝土矿实施旋流－反浮选

［18］

以强化分选效果。为了进一步考查

反浮选药剂、旋流器结构参数与操作参数和入料性

*

收稿日期：2011－05－23

作者简介：曹惠昌（1979—），男，工程师，主要研究方向为矿物加工工艺与设备。

20有色矿冶第27卷

旋流－反浮选条件试验，试验流程及试验设备联系图分别见图1和图2。

2．2抑制剂对分选效果的影响

改性淀粉是一水硬铝石比较常用和有效的抑制剂之一，为了探讨改性淀粉对铝土矿旋流－反浮选脱硅效果的影响，在如表4所示的试验条件下进行了一系列试验研究，结果如图3～图5所示。

表4

锥比mm/mm

12/17

给矿压强（MPa）0．2

试验条件

入料浓度（%）10

入料粒度（－0．074mm%）

60%

分散剂（g/t）120

图1旋流－

反浮选试验流程图

图3改性淀粉用量对底流A/S

的影响

图2旋流－反浮选试验设备联系图

图4

改性淀粉用量对溢流A/S

的影响

1———旋流器；2———搅拌桶；3———砂浆泵；4———气泡发生器；5———空气压缩机；6———压力表；7———流量计；8———放料阀；

9———进料阀；10———出料阀；11———给矿取样阀；

12———溢流取样阀；13———进气阀

旋流－反浮选试验时，调浆完成后再调节空气压缩机的充气压和充气量，然后打开渣浆泵，把矿浆给入旋流器中进行分选，给矿压强通过阀门进行调

并利用压力表同步检测，待系统运行平稳后取原节，

矿、溢流及底流产品样，分别量取矿浆体积后，烘干、称重并进行化学成分分析，再计算产品的铝硅比、回收率等指标。

图5改性淀粉Ⅰ的用量对回收率的影响

2

2．1

试验结果与讨论

旋流重选试验结果

在如表2所示的试验条件下，所获得分选指标

表2

锥比mm/mm12/17

给矿压强（MPa）0．2

由图3～图5可以看出，随着抑制剂改性淀粉用量的增加，底流的A/S呈逐渐升高的趋势，当其用量为800g/t时可达6．41；溢流的A/S则先逐渐升高，而当改性淀粉用量增加到800g/t时，又降低到2．29；底流产品中Al2O3的回收率变化不大，为79%左右；溢流产品中SiO2的回收率呈略微增加的趋势，当改性淀粉用量为800g/t时，增加了8个百分点。可见，改性淀粉对一水硬铝石产生了一定的抑制作用，并且选择性较好。2．3

捕收剂对分选效果的影响

十二胺是铝土矿反浮选常用的捕收剂，为了考查铝土矿在十二胺体系中的旋流－反浮选行为，在

如表3所示。

试验条件

入料浓度（%）

10

入料粒度（－0．074mm%）

60%

表3

底流A/S5．71

旋流重选分选指标

溢流A/SAl2O3在底流中的回收率SiO2在溢流中的回收率2．1782．41%35．95%

第4期曹惠昌等：一水硬铝石型低品位铝土矿旋流－反浮选试验研究

表6

锥比mm/mm12/13

（MPa）0．4

（%）10

21

如表5所示的试验条件下，对十二胺醋酸盐的用量

结果如图6～图8所示。进行了条件试验，

表5

mm/mm（MPa）

12/170．2

试验条件

（g/t）

1200

pH

（g/t）

1508－

9

给矿压强入料浓度充气压充气量分散剂抑制剂捕收剂

（MPa）（m3/h）（g/t）0．50．2120

试验条件

锥比给矿压强入料浓度入料粒度充气压充气量分散剂抑制剂

pH

（%）（－0．074mm%）（MPa）（m3/h）（g/t）（g/t）10600．30．212012008～

9

图9入料粒度对底流A/S的影响

图6捕收剂用量对底流A/S

的影响

图10入料粒度对溢流A/S的影响

图7捕收剂用量对溢流A/S

的影响

图11入料粒度对回收率的影响

从图9～图11可以看出，调整锥比、给矿压强底流中Al2O3的回收率提和充气压等试验参数后，

图8

捕收剂的用量对回收率的影响

高了8～10个百分点，但溢流产品中SiO2的回收率

也大幅度下降，底流的A/S从6左右降低到5左右。这是因为，锥比增大后，轴向零速包络面向轴心

内旋流流量减少，进入溢流的固体颗粒相应减收缩，

少；增大给矿压强可使固体颗粒的离心力增大，导致其跟随流体进入溢流的几率降低，因此溢流中的固体颗粒也会减少。

另一方面，随着入料粒度的增加，底流的A/S先升高后下降，在入料粒度为－0．074mm占60%时最高；溢流的A/S则随着入料粒度的增加而不断升高，尤其当入料粒度从60%增加到70%时，变化幅度很大；底流产品中Al2O3的回收率随着给矿细度的增加先升高后下降，当入料粒度为－0．074mm占60%时最高，为89．07%，溢流产品中SiO2的回收率的变化情况基本上与之相反。

综上所述，－0．074mm占60%是铝土矿旋流

由图6～图8可以看出，随着捕收剂十二胺醋底流的A/S逐渐升高而后略微下酸盐用量的增加，

当捕收剂用量为150g/t时，该指标最高，为降，

6.10；溢流的A/S逐渐下降；Al2O3在底流中的回收率变化不大，在80%左右；溢流产品中SiO2的回收率逐渐升高而后有所下降，当捕收剂用量为150g/t时，该指标达到41．90%。所以捕收剂用量为150g/t时，分选效果较好。2．4

入料粒度对分选效果的影响

由于前述试验研究的溢流产率较高，导致Al2O3在溢流中的损失较大。为了降低溢流产率，对旋流器的锥比和给矿压强进行了适当调节，在如表6所示的试验条件下，对入料粒度进行了试验，结果如图9～图11所示。

22有色矿冶第27卷

－反浮选较为适宜的入料粒度。这是因为，入料粒度过粗，目的矿物与脉石矿物解离不充分，难以得到较好的选别指标；入料粒度过细又导致更多中等品位的矿石进入细粒级中，因而导致更多的颗粒进入溢流，造成溢流A/S增加，底流产品中Al2O3的回收率有所降低。

3结论

（1）当给矿压强和充气压强分别为0．2MPa和

3

0．3MPa、充气量为0．2m/h、改性淀粉和十二胺醋酸盐用量分别为1200g/t和150g/t时，可取得底

Al2O3回收率为流A/S为6．10、溢流A/S为2．26、79．41%的旋流－反浮选技术指标。与同样结构与操作条件下的旋流重选指标相比有一定程度的提高。

（2）在一水硬铝石型低品位铝土矿旋流－反浮选过程中，入料粒度以－0．074mm占60%为宜；增大锥比和给矿压强可使底流中Al2O3的回收率提高8～10个百分点。

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ExperimentalResearchonSeparationofDiasporicLow－grade

BauxitebyCyclonic－reverseFlotation

CAOHui-chang1，GAOShu-ling2，WEIDe-zhou2，DAIShu-juan3

（1．Sino－coalInternationalEngineeringGroupShenyangDesignandResearchInstitute，Shenyang110015，China；

2．NortheasternUniversity，Shenyang110004，China；3．SchoolofResourcesandCivilEngineering，

LiaoningUniversityofScienceandTechnology，Anshan114044，China）

Abstract：BasedonthecharacteristicofChinabauxiteandseparationregularityofcyclone，cyclonic－reverseflota-tionwascarriedoutfortheseparationofdiasporiclow－gradebauxite，A/Sofwhichwere4．39．Theeffectsofflo-tationreagent，structuralandoperationalparametersofhydrocyclone，feedparticlesizeonseparationprocess/inde-xeswereinvestigated．Theresultsshowedthatwhenfeedpressurewas0．2MPa，airpressurewas0．3MPa，airaerationquantitywas0．2m3/h，dosageofmodifiedstarchwas1200g/t，dosageoflaurylamineacetatewas150g/t，theseparationindexwasbetter，namely，theA/Sofunderflowproductionwas6．10，theA/Sofoverflowpro-ductionwas2．26，therecoveryofAl2O3inunderflowwas79．41%，therecoveryofSiO2inoverflowwas41．19%．Theindexesofcyclonic－reverseflotationwasbetterthanthatbycyclonicgravitationalseparation;Thefeedparticlesizehadremarkableeffectonthetechnicalindexesofcyclonic－reverseflotation，theseparationindexesattainedtooptimizationwhenthefeedparticlesizewas60%－0．074mm;TheincreaseofratioofapextovortexandfeedpressurecouldmaketherecoveryofAl2O3inunderflowincreasedby8～10percent．

Keywords：diaspore;low－gradebauxite;cyclonic－reverseflotation;ratioofapextovortex

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ymlm.html