专利名称：一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法
技术领域：
一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，涉及一种浮选精矿沉降和过滤预处理，尤其是涉及到一水硬铝石正浮选精矿的液固分离预处理方法。
背景技术：
一水硬铝石较脉石矿物硬度较大，故在磨矿时高岭石、伊利石、叶腊石等含硅脉石矿物优先解离、泥化，同时一水硬铝石只有充分的解离后铝土矿正浮选才能获得较好的指标，这就造成了浮选精矿粒度极细粒径小于3um在10％以上，最小粒径0.13um。粘度高根据测定，精矿浓度在68％时，粘度可以达到340×10-3Pa.s以上。带有负电荷由于正浮选通常加入的药剂为阴离子性捕收剂，浮选过程中会造成矿浆表面带有一定的负电荷，根据测定，ζ电位为-21.232mV，沉降中颗粒之间的电性相同，互相排斥。目前，铝土矿正浮选选精矿的脱水工艺由沉降和真空过滤两次脱水完成，由于粒度细、粘度高、带电荷，造成沉降及过滤处理都很困难。现有技术为了有效的沉降，通常是采用加入聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝沉降，过滤采用真空毛细原理作用的陶瓷过滤机过滤，从而保证精矿水份低，满足精矿生产的指标要求。精矿沉降溢流浮游物在15g/l以上，底流浓度在65％以下。真空过滤处理该物料时其产能较低。同时由于粒度较细，造成过滤设备堵塞严重，清洗频繁、设备部件更换频繁、工人劳动强度过大。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提供一种沉降后浮游物含量低、底流浓度高，过滤设备产能提高，同时解决过滤设备清洗频繁、设备部件更换频繁、劳动强度过大等问题的铝土矿选精矿矿浆液固分离方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，其特征在于首先在浮选精矿浆中，加入质量浓度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐，将选精矿矿浆的pH调节至7.5～8.5，再加入为干精矿重量0.01％～0.15％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，分离得到的底流再加入质量浓度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐pH调节至6.5～7.5，进行过滤脱水。
一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，其特征在于水解后呈酸性的硫酸盐是硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸钡、明矾中的一种。
下面以硫酸铝为例，阐述其作用机理硫酸铝配成水溶液时，会按下式发生水解
把硫酸铝溶液加入到精矿浆中后，部分Al3+对矿浆中带负电的胶体颗粒可能产生压缩双电层的作用，但Al3+存在的时间极为短暂，且只有在pH≤4的条件下才有可能发生作用，与此同时，Al3+继续发生水解反应
由于水是极性分子，所以Al3+在水中是以水合络离子[Al(H2O)63+]的形态存在的，中心离子Al3+带有很高的正电荷，使包围它的水中的O-H键极化，产生使氢离解的倾向
当精矿浆pH值为7.0～11，平衡右移；在碱度足够时，上述离解产物进一步的按下式发生了离解反应
由于尾矿浆呈碱性，生成的Al(OH)3溶胶发生溶解，生成可溶性的铝酸离子
上述一系列水解反应，使尾矿浆颗粒的有效电荷不断中和，当金属配位体H2O被OH-所代替后，其表面吸附能力大为增强，故羟基水合铝离子的凝聚效果反而比Al3+强。
加入的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐的质量浓度为1％～30％，浓度太低，加入的水量太大，矿浆冲淡严重，加入的量也会加大；浓度太高，不便于配置和加入，对设备尤其是搅拌、槽体的腐蚀会很严重。因此，选择合适的浓度非常重要。
本发明的中的呈酸性的硫酸盐包括常见的硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸钡、明矾。对比试验表明，硫酸铝是最佳的，主要原因在于铝为三价阳离子，引入的正电荷最多，中和迅速，同时用量最少，因此效果最好。
硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐的分次加入是为了减少用量和减少沉降溢流水返回流程对浮选的影响，两次加入的可以为一种或多种。
本发明的方法，通过联合加入药剂改变了选精矿的电性和pH值等，使精矿浆沉降过滤性能大大改善，大幅度提高了沉降底流浓度、降低溢流浮游物含量，通过提高底流浓度从而提高过滤机的产能。同时药剂加入方便，成本低廉，滤液可返回原工艺利用，对原工艺无任何不良影响。
具体实施例方式
一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，首先在浮选精矿浆中，两次加入质量浓度1％～30％的硫酸或硫酸铝，最终将选精矿矿浆的pH调节至6.5-7.5，改变矿浆电性，加入为精矿重量0.01％-0.15％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降。具体的操作为首先把质量浓度1％～30％的硫酸或硫酸铝加入浮选精矿中，经过强烈搅拌混合调节矿浆pH控制在7.5-8.5，然后加入干精矿量的0.01％-0.15％的有机絮凝剂，搅拌使絮凝剂和矿浆混合均匀，分离得到的底流再加入质量浓度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐pH调节至6.5～7.5，进行过滤脱水。通过联合加入药剂改变了选精矿的电性和PH值等，使精矿浆的沉降和过滤性能大大改善，进行有效的絮凝沉降分离。
实施例1在质量浓度为5％，pH为9的浮选精矿浆中，加入质量浓度30％的硫酸，将选精矿矿浆的pH调节至8，再加入为干精矿重量0.01％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度65％，浓密机溢流浮游物降到0.1g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸铝，pH调节至6.5，过滤，过滤机产能提高到16吨/台，滤饼含水率12％。
实施例2在质量浓度为55％，pH为11的浮选精矿浆中，加入质量浓度10％硫酸铝，将选精矿矿浆的pH调节至7.8，再加入为干精矿重量0.01％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度75％，浓密机溢流浮游物降到0.5g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸铝，pH调节至6.5，过滤，过滤机产能20吨/台，滤饼含水率11％。
实施例3在质量浓度为15％，pH为9的浮选精矿浆中，加入质量浓度10％硫酸，将选精矿矿浆的pH调节至7.5，再加入为干精矿重量0.15％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度70％，浓密机溢流浮游物降到0.4g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸铝，pH调节至6.8，过滤，过滤机产能18.5吨/台，滤饼含水率11.2％。
实施例4在质量浓度为15％，pH为9的浮选精矿浆中，加入质量浓度30％硫酸，将选精矿矿浆的pH调节至8，再加入为干精矿重量0.01％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度68％，浓密机溢流浮游物降到0.3g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸铝，pH调节至6.9，过滤，过滤机产能17吨/台，滤饼含水率12.1％。
实施例5在质量浓度为15％，pH为9的浮选精矿浆中，加入质量浓度30％硫酸亚铁，将选精矿矿浆的pH调节至8，再加入为干精矿重量0.01％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度68％，浓密机溢流浮游物降到0.3g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸，pH调节至6.9，过滤，过滤机产能17吨/台，滤饼含水率11.5％。
实施例6在质量浓度为15％，pH为9的浮选精矿浆中，加入质量浓度30％硫酸亚铁，将选精矿矿浆的pH调节至7.8，再加入为干精矿重量0.15％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到精矿底流矿浆质量浓度72％，浓密机溢流浮游物降到0.5g/l。向沉降精矿浆中质量浓度10％硫酸，pH调节至6.9，过滤，过滤机产能17.5吨/台，滤饼含水率12％。
权利要求
1.一种铝土矿正浮选选精矿矿浆液固分离方法，其特征在于首先浮选精矿浆中，加入质量浓度1％-30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐，将选精矿矿浆的pH调节至7.5-8.5，再加入为精矿重量0.01％-0.15％的的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，得到的沉降底流精矿浆再加入质量浓度1％-30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐，将精矿浆的pH调节至6.5-7.5，再进行过滤。
2.根据权利要求1所述的一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，其特征在于水解后呈酸性的硫酸盐是硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸钡、明矾中的一种。
全文摘要
一种铝土矿选精矿矿浆液固分离方法，其特征在于首先在浮选精矿浆中，加入质量浓度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐，将选精矿矿浆的pH调节至7.5～8.5，再加入为干精矿重量0.01％～0.15％的聚丙烯酰胺有机絮凝剂进行絮凝沉降分离，分离得到的底流再加入质量浓度1％～30％的硫酸或水解后呈酸性的硫酸盐，将矿浆pH调节至6.5～7.5，进行过滤脱水。本发明的方法，使精矿浆的沉降和过滤性能大大改善，对细粒子起到凝集和絮凝作用，能大幅度提高脱水液固分离效果。
文档编号B03D3/06GK1621158SQ20041010097
公开日2005年6月1日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者黄昂, 李培增, 董增芬, 夏忠, 刘焦萍, 李太昌, 宋江红, 李国兵, 汪明宏, 吴国亮 申请人:中国铝业股份有限公司