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铝土矿浮选工艺流程

来源: 新闻中心 时间: 2023-11-02 18:16:23

  铝土矿浮选工艺流程是指铝土矿浮选时矿浆流经各作业的总称,是由不同铝土矿浮选作业(磨碎作业、粗选作业、精选作业、扫选作业等)所构成的浮选生产工序。工艺流程是最重要的工艺因素之一,任何一种矿石的浮选分离技术一定要通过其适宜的工艺流程来实现。工艺流程选择的合适与否,对铝土矿选矿指标具有很大的影响。浮选工艺流程必须与所处理的铝土矿性质相适应,对于不同性质的铝土矿应采用不一样的浮选工艺流程。选择合理的铝土矿浮选工艺流程才可以获得最佳的选别指标和最低的生产成本。

  铝土矿选矿主要是通过改变矿石表面性质,使其处于碱性介质中,具有可浮性,然后通过添加药剂将目的矿物与脉石分离的过程。目前铝土矿浮选工艺流程采用的是一段闭路磨矿,两台分级机分级加搅拌式浮选机微泡聚团浮选的流程。分选采用粗选6台,粗扫2台,精选Ⅰ3台,精选Ⅱ3台,精扫2台的组合形式,粗扫和精扫统称为扫选。浮选精矿和沉没式分级机得到的粗精矿统称为总精矿。

  铝土矿浮选工艺流程可有效地分离水铝石与高岭石。常用的捕收剂为氧化石蜡皂、油酸和塔尔油,有时添加煤油、机油等辅助捕收剂,以强化浮选作业。浮选工艺流程也用于除去铝土矿中的铁、钛等杂质。

  铝土矿浮选工艺流程由颚式破碎机、反击式破碎机、球磨机、分级机、搅拌桶、浮选机、浓缩机和烘干机等主要设备,配合给矿机、提升机、皮带输送机可组成完整的选矿生产线。该生产线具有高产、低能、处理量高、经济合理等优点。

  铝土矿浮选工艺流程有铝土矿正浮选工艺流程和铝土矿反浮选工艺流程,正浮选与反浮选之说是按照分选有价组不同来划分的,正浮选就是将无用的矿物面在矿浆中作为尾矿排出的方法,也就是说正浮选工艺选出的是有价值的矿物。而反浮选是把需要的矿物留在浮选槽中,把无用的脉石矿物随泡沫刮出。简单的说,选出有用的是正浮选,选出没用的是反浮选。

  铝土矿浮选工艺流程是铝土矿选矿生产中应用最广泛的一种选矿法,是利用铝土矿矿物表面物理化学性质的差异来选分铝土矿的一种物理方法,也可人为添加药剂而改变矿物的表面物理化学性质。铝土矿经破碎-磨矿后,在浮选机内受到选矿药剂的作用,其中亲气的矿物附着在气泡上,上浮至矿浆面形成泡沫层,而亲水矿物则留在矿浆中,进而达到了除掉杂质成分的目的。浮选机一般由电动机三角代传动带动叶轮旋转,产生离心作用形成负压,一方面吸入充足的空气与矿浆混合,一方面搅拌矿浆与药物混合,同时细化泡沫,使矿物粘合泡沫之上,浮到矿浆面再形成矿化泡沫。调节闸板高度,控制液面,使有用泡沫被刮板刮出。浮选机可根据其原理分为:全截面气升式微泡浮选机、气体析出式浮选机、机械搅拌式浮选机、充气搅拌式式浮选机、沸腾式选矿机和气体析出式浮选机。其原理基本是采用各种不同的办法使矿浆与空气和泡沫充分接触后再分离。在搅拌的过程中为了改善或改变矿浆颗粒表面的物理化学性能,使得分离效果更好,常常添加各种药剂,称为浮选剂或捕收剂。

  铝土矿浮选工艺流程原理:铝土矿先由颚式破碎机进行初步破碎,在破碎到合理细度后经由提升机、给矿机均匀送入球磨机,由球磨机对矿石进行粉碎、研磨。经过球磨机研磨的铝土矿细料进入下一道工序:分级。螺旋分级机借助固体颗粒的比重不同而在液体中沉淀的速度不同的原理,对矿石混合物进行洗净和分级。经过洗净和分级的矿物混合料在经过磁选机时,由于各种矿物的比磁化系数不同,经由磁力和机械力将混合料中的磁性物质分离开来。经过磁选机初步分离后的矿物颗粒在被送入浮选机,根据不同的矿物特性加入不同的药物,使得所要的矿物质与其他物质分离开。在所要的矿物质被分离出来后,因其含有大量水分,须经浓缩机的初步浓缩,再经烘干机烘干,即可得到干燥的铝土矿矿物。

  浮选前要将大块的铝土矿破碎成小块,然后用球磨机将矿石磨细,才能进入浮选阶段。在破碎筛分阶段,一般会用二级闭路或三级闭路工艺将15-350毫米的大块铝土矿破碎至15毫米以下。

  铝土矿经过破碎和筛分后,小块铝土矿由给料机送入球磨机进一步研磨。磨矿为闭路磨矿,分为两个系列,即粉矿经过闭路磨矿(溢流球磨机和旋流器组形成闭路循环),使粒度达到-200目的75%。

  旋流器溢流流入浮选机进行浮选,采用单一反浮选工艺。经过一次粗选、三次精选、两次扫选和中矿返回的闭路流程,获得的精矿被泵送到精矿浓缩机。

  铝土矿浮选前料浆浓度的调节,是浮选过程的一个重要作业。料浆浓度是指料浆中固态废料与液体(水)的质量之比,常用液固比或固体含量百分数来表示。在浮选过程中,料浆浓度很稀,回收率较低,但产品的质量很高。随着浓度的增高,回收率反而下降。一般浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒,往往用较浓的料浆:反之浮选密度较小的废物颗粒,可用较稀的料浆。浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求。

  铝土矿浮选过程药剂的调整,包括提高药效.合理添加、混合用药,料浆中药剂浓度调节与控制等。对一些水溶性小或不溶的药刑,提高药效可采用配成悬浮液或乳浊液、皂化、乳化等措施。药剂合理添加主要是为了能够更好的保证料浆中药剂的最佳浓度,一般先加调整剂,再加捕收剂,最后加起泡剂。所加药剂的种类和数量,应根据欲选废物颗粒的性质通过试验确定。一放在浮选前添加药剂总量的60%-70%,其余的则分几批在适当的地点添加。

  即调节浮选的气泡。气泡主要是供疏水颗粒附着,并在料浆表明产生三相泡沫层,不与气泡附着的亲水颗粒.则留在料浆中。因此,气泡的大小、数量和稳定能力对浮选具备极其重大影响。气泡越小,数量越多,在料浆中分布越均匀,料浆的冲气程度越好。为欲浮颗粒提供的气液界面越充分,浮选效果越好。对机械搅拌式俘选机,当料浆中有适量起泡剂存在时,大多数气泡直径介于0.4-0.8mm,最小0.05mm,最大1.5m,平均0.9m左右。

  浮选后,铝土矿将经过两级脱水,一级脱水采用高效浓缩机,二级脱水采用陶瓷真空过滤机,最终铝土矿浓缩物的水含量应低于12%。

  铝土矿浮选后得到的尾矿被泵送到尾矿浓缩机,尾矿浓缩机的底流(即尾矿)被泵送到尾矿充填站。生产初期无采空区可供充填时,将尾矿泵入尾矿库,尾矿库回水返回选矿厂循环使用。精矿溢流和尾矿溢流均流入回水池,澄清后返回工厂循环使用。

  1、自动化程度高:铝土矿浮选工艺流程使用先进的电控操作系统,能够减少用户的生产管理工作量,提高整条生产线的自动化程度,减少生产的时间成本和管理成本,增加生产收益。

  2、节约水资源:铝土矿浮选工艺流程可以在一定程度上完成水资源的循环利用,减少生产的全部过程中的排水量,节约用水成本,也减少了污水对于环境的影响。

  3、布局合理:铝土矿浮选工艺流程的结构紧密相连,布局合理,能够有实际效果的减少生产占地面积,减少用户的土地投资成本。

  4、节约能源的效果好:铝土矿浮选工艺流程具有高产的节约能源的效果,整条生产线的核心设备浮选机就能达到60%,能够有效增加用户的生产收益,降低电能耗。

  (1)矿石的粉碎:铝土矿石颗粒过大会影响其浮选性能,所以在浮选前需要对矿石进行粉碎处理,但过度粉碎也不利于浮选。

  (2)药剂的选择:不同药剂对不同的矿物有不同的作用,应该要依据不同的矿物选用适合的药剂。

  (3)浮选过程的控制:浮选过程中要掌握好药剂的添加量和浮选机的运行条件,保证浮选的效果。

  (4)降低污染:铝土矿浮选过程中需要尽可能降低对环境的污染,加强废污水处理等工作。

  铝土矿中的FeS2易于用黄药等捕收剂浮选分离,而铝矿物则以氧化物或氢氧化物形式存在,其特点是亲水,不易被黄药等捕收。与浮选的原理相同的是反浮选处理高硫铝土矿。陈文汨等人研究采用反浮选的方法,以碳酸钠为pH调整剂,六偏磷酸钠为抑制剂,硫化钠和硫酸铜为活化剂。丁基黄药和戊基黄药为捕收剂,松醇油为起泡剂。进行高硫铝土矿的浮选,获得满足拜耳法生产氧化铝对硫含量要求的低硫铝土矿精矿,产率高达97.46%。含硫0.27%。同时获得可作为黄铁矿精矿的高硫尾矿,含硫27.44%,硫的回收率达到72.60%。由于铝比硅更易浮选,低硫铝土矿精矿的A/S比略有降低,但由于高硫尾矿的产率低,低硫铝土矿精矿的A/s比降低得不明显。特点是原矿经过一段浮选就可以获得硫含量高达13.44%的高硫尾矿,再对此尾矿进行二段浮选就可以获得硫含量27.44%的高硫尾矿,可作为黄铁矿精矿产品;经过一段浮选获得的低硫铝土矿经过二段浮选也得到硫含量0.27%的低硫铝土矿精矿,其硫含量低的同时产率高。贵州某铝厂采用碱性条件下“无传动反浮选脱硫”生产的基本工艺处理铝土矿,经过一次粗选、一次精选、二次扫选,精选底流为铝精矿,扫选二泡沫为硫精矿;浮选所得铝精矿与硫精矿分别沉降、过滤脱水,铝精矿进入调配槽调配后进入氧化铝生产流程铝或进入精矿库储存,硫精矿进入硫精矿库储存并定期外卖。浮选生产用水循环使用,浮选过程无废水、废气、废渣的排放。此法及设备比普通浮选设备节能30%-50%,在工艺、设备布置等方面考虑了生产流程和工艺路线的合理性,缩短运输距离和物料流程,提高运输效率;变配电设施尽量深入负荷中心,以缩短配电线路,减少电压损失和配电损耗。部分设备配备变频器以节能降耗。选矿用水经过循环使用,可节约大量用水。厂区内的水、电、气等用能系统,均装设控制和计量仪表,以加强能源管理,减少能耗。照明均选用高效节能灯具。“无传动反浮选脱硫”技术是中国铝业郑州研究院在对贵州、重庆、河南等地高硫铝土矿矿石理化性质研究、工艺矿物学研究、实验室优化试验研究、扩大试验及50t/d工业试验研究的基础上,结合铝土矿浮选新设备――无传动浮选槽而开发的新技术。利用该技术对高硫铝土矿做处理,所产铝精矿硫含量小于0.3%,达到我国氧化铝行业对铝土矿的要求;所产硫精矿硫含量大于35%,可做为硫精矿Ⅰ级品外卖。该技术流程简单、投资低、设备维护简单、能耗低,并且填补了我国在利用浮选方法降低铝土矿中硫含量以达到满足拜耳法生产规格要求领域的技术空白。利用该技术在生产的全部过程中不产生废水、废渣与废气,并且将不可用的高硫铝土矿资源转化为可用资源,是一种绿色环保、变废为宝的技术。

  中国一水硬铝石型铝土矿的主要物相组成为一水硬铝石、高岭土、伊利石、叶腊石、绿泥石、金红石、锐钛矿、针铁矿、黄铁矿、白云石等,主要矿物为一水硬铝石,含硅脉石主要为高岭土、伊利石、叶腊石和绿泥石。铝土矿首先经过球磨机湿法解离,解离粒度-0.074mm 控制在80-97%范围,控制矿浆浓度15—30%,矿浆PH值8.3-9.5。浮选过程主要使用油酸钠为捕收剂,利用一水硬铝石表面铝离子露点密度与含硅矿物表面铝离子露点密度的差异性,实现油酸根离子对一水硬铝石的吸附,通过充气起泡把矿物浮出。浮选控制技术主要有两个技术流派,一是广益达使用的低碱高浓度粗粒浮选技术,矿浆浓度控制在25-30%、PH值 8.5、矿浆粒度控制-0.074mm 80-85%;二是其他选厂使用的高碱细粒浮选技术,矿浆浓度控制在15-20%、PH值 9.5、矿浆粒度控制-0.074mm 90-97%。浮选过程主要是采用集成微泡快速浮选槽执行,目前一般冶金用低品位铝土矿脱硅采用的浮选流程为一粗一精三扫的流程,一般耐火材料用高品位铝土矿采用一粗一扫三精的浮选流程。

  浮选精矿浆和尾矿浆使用高效深锥浓密槽浓缩分离,絮凝剂使用聚丙烯酰胺类阴离子絮凝剂。浓缩矿浆采用板框压滤机进行脱水处理,脱水后精矿含水率15-20%,尾矿含水率为18-23%。脱水后的循环水循环使用,浮选工厂采用零排放技术方案。浮选尾矿能够适用于生产建筑材料、硅肥等,广益达开发的浮选尾矿无害化处理以及土壤化技术已开始应用。

  冶金用低品位铝土矿经过浮选脱硅加工一般A/S能大大的提升一倍,氧化铝含量提高10%左右,加工成本50-65元/吨原矿。耐火材料用铝土矿经过浮选加工一般氧化铝含量能大大的提升7-15%。浮选工程建设造价一般为60-100万元/万吨。

  (1)浮选时间。矿浆较浓时,浮选时间会延长,有利于提高回收率或增大浮选机的生产能力。

  (2)回收率。当矿浆很稀时回收率较低,浓度逐渐提高,回收率也逐渐提高,并达到最大值,超过上佳的矿浆浓度后回收率又降低。

  (3)药剂用量。矿浆中须保持一定药剂浓度才能取得好的浮选结果。矿浆较浓时,药剂液相浓度增加,吨矿石的用药量可减少,反之则增大。

  总之,铝土矿浮选工艺流程复杂,操作困难,影响因素较多,所以实际生产中要综合各方面的因素加以分析考虑,实现铝土矿的浮选作业的经济性,体现铝土矿选矿的经济优势,以延长铝土矿的使用的时间,实现铝土矿资源的合理有效利用。、

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