泡沫浮选法从铝土矿中分离硅
泡沫浮选法从铝土矿中分离硅
摘要：本文介绍了一种全新的方法，即通过反浮选来富集三水铝石，以回收冶金级铝土矿精矿。来自工业选厂的尾矿经磨洗和脱泥作业后，其中的石英硅可通过浮选法回收。其中，以淀粉为抑制剂，醚胺为阴离子捕收剂，适宜的pH值为10.0左右。中试试验得到了铝和不溶性硅之比为11.1的冶金级精矿，包含三水铝石和铁钛共生矿，其中可用铝含量为42.3%。精矿再进一步用磁选法分选，可以得到54%的可用铝，铝和不溶性硅之比可达到12.6，最终精矿中可用铝的回收率高达69.3%。
关键字：反浮选非铁金属矿尾矿
1介绍
巴西拥有全球大约8%的铝土矿资源，此地区的铝土矿有两种类型，即高原铝土矿和山地铝土矿。
第一种，高原铝土矿，发现于北部矿床，例如Oriximiná-PA和Paragominas-PA这两个地方，其致密的连续矿层组成了广阔的高原地带。
第二种，山地铝土矿，出现在山顶和坡面。因此相对于高原矿床，它没有广阔连续的矿体。对于山地铝土矿来说，根据基岩性质的不同，每一个矿体都有其特殊的性质。由于红土化作用随斜坡的不同而变化，即使是在相同矿体部分，矿石性质也存在很大差异。这种类型的矿床被发现于巴西南部Zona da Mata 地区的Cataguases and Miraí矿床。
两种铝土矿的矿物学集合都包含三水铝石（巴西出现的唯一氧化铝）、石英、高岭石、铁氧化物和钛共生矿。其它矿物均基于基岩以伴生矿形式出现。
2铝土矿浮选实践
全球性铝土矿的工业实践都是在于直接将原矿给入铝生产厂。Shaffer在他的中小型企业矿物加工手册关于铝的一章节中提到，实际上，通常用于金属工业的选矿方法并不适宜用来选铝，而且原矿已经过了破碎和筛分。在中国，铝硅比低于8的一水硬铝石型铝土矿可用烧结法进行处理，或采用烧结法和拜尔法相结合工艺。铝硅比大于10的矿石可直接用拜尔法进行处理。根据这个比率，贫化更严重的矿石可以给入特殊设计的精炼设备。
相对于一般的铝土矿处理工艺，巴西延用着将选矿方法用于选铝工业的传统。Mineracao Rio do Norte用洗涤和脱泥的方法处理铝土矿，而Mineracao Santa Lucrécia采用重介质分选流程。Companhia Brasileira de Alumínio 在Itamarati de Minas 使用螺旋选矿机进行重介分选，强磁辅助分选之后再进行洗涤脱泥作业。Companhia Brasileira de Alumínio 在他的Pocos de Caldas场所进行电选，Mineracao Rio Pomba 在Mercês, MG用跳汰机分选粗粒硅石。
然而，即使浮选是最重要的矿石分选方法，在选铝工业中，它仍属于一个新的工艺。
Bittencourt （1989）和Bittencourt et al.（1990）尝试采用浮选法直接浮选含50%三水铝石、35%石英、15%高岭石的巴西铝土矿，旨在得到一种可以用于生产铝耐火材料原料的三水铝石精矿。此浮选法可分两步，第一步是在pH=2时，以烷基硫酸盐作为捕收剂，从石英
中浮选出三水铝石和高岭石。第二步是在pH=8时，以胺作为捕收剂，从三水铝石中浮选出
高岭石。
Liu et al.、Wang et al. 和Xu et al.提到，铝硅比逐渐增大的一水硬铝石型铝土矿的成
活力，可通过浮选法除去其中的石英来实现。这些文献得出了一个结论，即反浮选可以生产出三水铝石和一水硬铝石型铝土矿精矿。
3试验
试验所用矿样是由Brasileira de Alumínio-CBA公司提供的，这些矿样来自欠发达的矿体。
原矿分选试验在位于Itamarati de Minas的CBA制剂室完成。主要流程包括洗矿、分级作业，这和用湿法脱泥作业回收细粒铝土矿是一样的。同时，增加螺旋溜槽流程中轻矿物的产量，以此来为后续的浮选作业准备矿样。
对矿样进行粒度分析、化学分析、XRD分析、扫描电镜分析，矿物学分析之后，进行浮选试验。
前期的探索性试验表明，阴离子反浮选是将石英从三水铝石中分选出来的最有效的浮选方法。工业用乙醚胺作为捕收剂，苛性玉米淀粉作为抑制剂。在矿浆中加入氢氧化钠使其pH 保持在10.0，这是巴西铁矿分选中使用的惯例方法。本文中所采用的流程与工业中使用的一种分选方法十分相似。
这些探索性试验指出：
（1）0.297mm的粗粒也可以进行浮选；
（2）条件试验产生了氢氧化铁矿泥，强制刮泡可以使矿泥很容易被除去。
所有浮选试验的给料粒度要均匀。物料经过0.297mm的筛子，筛下物料给入1.0×1.0×2.5的Denver Attrition洗矿机进行洗矿。用氢氧化钠使矿浆pH保持在10.0，同时氢氧化钠还可以加强颗粒的分散。然后在直径40mm的微型分离器中进行脱泥，除去其中0.010mm的微细颗粒。这些准备作业以及洗矿作业和脱泥作业，对除去矿泥很有必要，否则后续就要考虑强制刮泡问题。经此分选作业之后，给料中含有23.9%的可用铝，43.7%的不溶性硅，0.9%的活性硅。
最初矿样中只有78%可以直接进行浮选。需要强调的是，没有进行破碎作业。螺旋选矿机的尾矿粒度也较细。
为了浮选试验的进行，小型试验使用1.5L的Denver浮选槽，半工业试验使用一个Denver 连续浮选槽，即六个五号浮选槽。
4结果
4.1样品特性
XRD分析表明，矿石中的有用矿物三水铝石为，脉石矿物为石英、钛铁矿、针铁矿、高岭石。
矿石的化学分析见表1，可见，样品中二氧化硅的含量很高，高达39.0%。石英的含量按不溶性二氧化硅量计，高岭石中的二氧化硅属于活性硅。三水铝石中的铝，用拜耳法回收，其含量高达24.7%。
表1 矿物的粒度和化学分析
粒度（mm）可用铝（%）质量（%）活性硅（%）不溶性硅（%）Fe2O3（%）
0.590 2.2 42.4 3.4 7.8 11.7
0.297 7.5 28.0 4.7 27.9 9.6
0.149 34.0 21.5 2.5 45.8 6.7
0.074 30.4 25.4 1.8 39.6 10.7
-0.074 25.9 25.8 4.0 23.9 18.3
合计100.0 24.7 2.9 36.1 11.2 由于二氧化硅以两种形式存在，因此，二氧化硅采用本文中提到的石英硅的处理法进行处理。
如图1所示，扫描电镜分析表明，石英颗粒已经达到单体解离，还有解离的三水铝石颗粒，尽管大部分还含有细粒钛铁矿的伴生颗粒。同时，由于高岭石的出现，使得二氧化硅覆盖了三水铝石颗粒。有用矿物还有极少数没有单体解离的钛铁伴生矿物。
图1 主要矿物的扫描电镜图像
4.2 小型试验
小型试验是在1.5L Denver浮选槽中进行的，矿浆中含有质量分数为40%的二氧化硅。向矿浆中加入抑制剂静置五分钟，改变捕收剂和抑制剂的用量，从而得到最佳药剂用量。
试验结果如表2所示，可知，小型试验捕收剂和抑制剂的最佳用量均为300 g/t，可得到87.5%的冶金级精矿，其中可用铝含量为44.5%，回收率为47.2%。在此试验中，铝硅比从给料的0.5增加到了13.1。
表2 小型试验—质量和金属量平衡表
产品g/t 回收率（%）AA/SiO2品位（%）
胺淀粉质量In SiO2AA Re SiO2 In SiO2
Fe2O3 AA
精矿200 200 49.9 5.2 91.4 8.5 0.57 4.5 14.3 42.9
尾矿50.1 94.8 8.6 0.98 81.7 4.0 4.0
精矿250 250 47.4 3.1 87.1 12.7 0.52 2.9 16.0 43.5
尾矿52.6 96.9 12.9 1.74 80.4 4.0 5.8
精矿300 300 47.2 2.7 88.1 13.1 0.89 2.5 15.1 44.5
尾矿52.8 97.3 11.9 1.04 80.6 4.1 5.4
精矿300 250 46.6 2.0 83.9 16.1 0.70 2.0 15.7
43.5
尾矿53.4 98.0 16.1 1.19 81.9 3.6 7.3
精矿250 300 48.2 3.0 87.6 12.2 0.82 2.8 14.4 44.0
尾矿51.8 97.0 12.4 0.95 82.5 3.4 5.8
精矿300 350 46.0 2.2 86.8 16.5 0.62 2.1 16.1 44.8
尾矿54.0 97.8 13.2 0.92 79.0 4.5 5.8
精矿350 300 45.0 2.5 83.1 15.3 0.51 2.4 16.0 44.5
尾矿55.0 97.5 16.9 1.02 76.4 5.0 7.4
给矿100.0 100.0 100.0 0.5 0.9 43.7 9.4 23.9
4.3 中试试验
中试试验和小型试验所用的矿样是相同的，采用一粗一扫一精流程。粗选尾矿给入扫选作业，粗选泡沫给入精选作业。流程如图2所示。
图2 中试试验流程图
第一次连选试验中，由于大部分矿泥在调整时的形成，导致泡沫的控制成为一个主要问题。尽管给料已经经过了脱泥作业，但空气搅拌器搅拌矿浆产生了氢氧化铁矿泥。因此，在脱泥和调整矿浆之前，流程中一定要加洗矿作业，洗矿作业是在丹佛洗矿机中进行的。
然而，调整作业不能在一般的调节器中进行，图3展示了一种特殊的调节器，它是一个水平的圆筒，周围带有手柄，可以加强矿浆的搅拌。这样，矿浆就不会过搅拌，避免了矿泥的产生。用这种水平调节器调整矿浆需要同样的时间。
图3 水平调节器
在中试试验中，矿样采用所有的矿浆流，使用全部矿浆截取的方法，以保证质量和金属量的平衡。下一次的增长只能在作业稳定之后进行。另外，药剂流也需控制。
在试验期间，我们注意到，尾矿中仍然包含石英硅。为了改正这个，我们增加了捕收剂用量，并且分批加入。2/3加入粗选槽，1/3
加入扫选槽。
中试试验的产率为42.3%，金属回收率为85.4%，回收率为45.3%。最佳药剂用量为抑制剂250 g/t，捕收剂420 g/t，与小型试验用量不同。
磁选作业将精矿中可用铝的品位增加到了54.0%。这段作业是合理的，因为铁矿物和三水铝石一样，被淀粉抑制了。这就增加了精矿中铁的含量，降低了可用铝的品位。未解离的颗粒也增加了精矿中铁的含量。中试试验结果（质量和金属量的平衡）见表3。
表3 中试试验结果-质量和金属量平衡表
产品g/t 回收率（%）AA/SiO2品位（%）
捕收剂抑制剂质量AA In SiO2Re SiO2 In SiO2 Fe2O3 AA
精矿420 250 45.3 85.4 4.0 11.1 0.8 3.8 16.6 42.3 无磁选精矿28.8 69.3 2.9 12.6 1.0 4.3 4.3 54.0 尾矿54.7 14.6 96.0 4.7 75.1 4.6 6.0 精矿250 250 41.9 81.8 3.5 9.6 0.6 4.0 15.9 38.6 无磁选精矿30.6 82.0 2.6 13.3 1.1 4.0 6.5 53.0 尾矿58.1 18.2 96.5 1.2 79.6 4.1 6.2 给矿100.0 100.0 100.0 0.5 0.95 43.9 9.4 24.0 5结论
阳离子反浮选法从三水铝石中分离硅可灵活应用于小型试验和中型试验。最有效的药剂是：工业用乙醚胺作为石英的捕收剂，苛性玉米淀粉作为三水铝石抑制剂，矿浆PH为10。
由于试验所用矿样来自于工业厂尾矿，包含大量的细颗粒。这些细颗粒，无论是自然的，还是选别作业中产生的，都使得浮选作业不很难进行。在浮选之前进行进一步的洗矿和脱泥作业，就可以解决这个问题。同时，一个特殊的调节器可以阻止调节作业中矿泥的产生。
0.297 mm的粗颗粒也具有可浮性。
铁和含钛矿物以及三水铝石都用玉米淀粉抑制，因此，在浮选之后，磁选作业用以提高精矿中可用铝的品位。
中试试验精矿品位达到42.3%，抛掉磁性矿物之后，品位提高到54.0%。可用铝的含量达到了铝精炼厂的要求，在这种情况下为42%。铝硅比为12.6，这就意味着产品可以直接用
拜尔法生产氧化铝。
本文研究的方法是创新的，因为之前没有论文提及到生产冶金级三水铝石精矿。它可以应用于细粒铝土矿的选别，像CBA的Miraí选矿厂所应用的，或者可以从尾矿中回收可用铝，像本文中论述到的。
致谢
我们非常感谢CBA公司的经济支持。
泡沫浮选分离技术
一、摘要 泡沫浮选分离法是在一定的条件下，向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡，将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(离子、分子、胶体或固体颗粒）吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面，从而与母液分离，收集后即达到分离和富集的目的。泡沫浮选分离法是在矿物分离中一种常用的方法，在分析化学的分离富集物质中取得显着的成绩。随着分析技术的提高，及跟其它测试手段的使用。泡沫浮选技术必将在稀溶液的分离，有价物质的回收方面有更加广泛的使用。 二、基本概念 泡沫分离技术是近十几年发展起来的新型分离技术之一，在化工、生化、医药、污水处理等领域得到了广泛的应用。泡沫分离是根据吸附的原理，向含表面活性物质的液体中鼓泡，使液体内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可以达到浓缩表面活性物质（在泡沫层）和净化液相主体的目的。目前一般只能分离溶液中ppm 量级的物质。高纯金属中微杂质的分离亦有采用此法的。被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相络合的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术，简称泡沫分离技术。按分离对象是溶液还是含有固体例子的悬浮液、胶体溶液，泡沫分离可以分成泡沫分馏和泡沫浮选两种分离方法。泡沫浮选分离就是利用某种物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒)，表面活性的不同，可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上，从而与母液分离的技术。泡沫浮选分离技术用于分离不溶解的物质，它的优点是使用的分离装置简单并易于放大，可连续和间歇操作并能实现自动化和连续化操作。 三.原理 表面活性剂在水溶液中有富集（吸附）在气/液界、泡沫浮选的简单原面（溶液中气饱表面）的倾向，它在气泡表面是定向排列的，分子内带电的极性端?朝向气-液界面的水的一边，这时表面活性剂将与一种或一类的离子由于物理
铝土矿选矿论述
非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述 学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年12 月3日
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泡沫分离技术
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泡沫浮选分离介绍
泡沫浮选分离技术 一、摘要 泡沫浮选分离法是在一定的条件下，向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡，将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(离子、分子、胶体或固体颗粒）吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面，从而与母液分离，收集后即达到分离和富集的目的。泡沫浮选分离法是在矿物分离中一种常用的方法，在分析化学的分离富集物质中取得显著的成绩。随着分析技术的提高，及跟其它测试手段的使用。泡沫浮选技术必将在稀溶液的分离，有价物质的回收方面有更加广泛的使用。 二、基本概念 泡沫分离技术是近十几年发展起来的新型分离技术之一，在化工、生化、医药、污水处理等领域得到了广泛的应用。泡沫分离是根据吸附的原理，向含表面活性物质的液体中鼓泡，使液体内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可以达到浓缩表面活性物质（在泡沫层）和净化液相主体的目的。目前一般只能分离溶液中ppm 量级的物质。高纯金属中微杂质的分离亦有采用此法的。被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相络合的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术，简称泡沫分离技术。按分离对象是溶液还是含有固体例子的悬浮液、胶体溶液，泡沫分离可以分成泡沫分馏和泡沫浮选两种分离方法。泡沫浮选分离就是利用某种物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒)，表面活性的不同，可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上，从而与母液分离的技术。泡沫浮选分离技术用于分离不溶解的物质，它的优点是使用的分离装置简单并易于放大，可连续和间歇操作并能实现自动化和连续化操作。 三.原理 表面活性剂在水溶液中有富集（吸附）在气/液界、泡沫浮选的简单原面（溶液中气饱表面）的倾向，它在气泡表面是定向排列的，分子内带电的极性端朝
泡沫分离技术与应用
浅析泡沫分离技术的应用及其发展趋势 摘要：泡沫分离技术作为一种新兴的分离与净化技术，广泛应用于工业领域中。本文依据近年来有关泡沫分离的报道，综述了泡沫分离技术的研究进展，介绍了分离过程中操作参数，溶液体系性质，分离设备等因素对分离效果的影响，并介绍了泡沫分离在固体粒子、溶液中的离子分子、废水处理以及生物产品的分离过程中的应用，指出了泡沫分离技术目前存在的问题及发展方向。 关键词：泡沫分离技术；原理；设备；影响因素；应用 Abstract: The foam fractionation and purification technique, which are widely used in industry. Based on recent reports of foam separation, the purpose of this paper was to review the foam fractionation, introduced the effects of the operating parameters, the nature of solution system and the equipment, and also introduced the application of foam separation. To discuss the current problem and development trend of foam fractionation. Key words: foam fractionation; theory; equipment; the factors of effect; applications 第一章引言 泡沫分离技术是近几十年发展比较快的新兴分离技术，广泛应用于工业领域中。泡沫分离是膜分离技术的一种，它是以泡沫作为分离介质，以组分之间的表面活性差异作为分离依据，利用在溶液中的鼓泡来达到浓集物质目的的一种新型分离技术【1】。作为分离对象的某溶质，可以是表面活性物质和洗涤剂，也可以是不具有表面活性的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或螯合的能力，当在塔式设备内部鼓泡时，该溶质可被选择性的吸附在自下而上的气泡表面，并在溶液主体上方形成泡沫层，将排出的泡沫消泡，可获得泡沫液（溶质的富集回收），在连续操作时，液体从塔底排出，可以直接排放，也可以作为精制后的产品液【2、3】。 泡沫分离技术的研究开发工作已开展了近一个世纪，为统一泡沫分离的概念，1967年Karger、Grieves等人共同推荐并向IUPAC提出一项建议，把泡沫分离技术方法按照图1分类【4、5】
铝土矿选矿工艺,铝土矿选矿方法,如何提取氧化铝
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内
铝土矿的选别和氧化铝的制备方法
铝土矿的选别与氧化铝的制备方法---阅微草堂 氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8-10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5-7)、烧结法(A/S=3.5-5) （A/S=铝硅比） 铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八 我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。所以我国铝土矿选别工艺主要是有两大任务：脱硫和脱硅 脱硅选矿工艺（一）：铝土矿脱硅按浮选可分为正浮选和反浮选 正浮选：浮选铝矿物的有效捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、碳酸钠等。 试验研究表明:当矿石磨至-200目占95%,碳酸钠和硫化钠做为调整剂,水玻璃、六偏磷酸钠按比例配制做为抑制剂,用氧化石蜡皂做为捕收剂,浮选脱硅效果较好。 反浮选：是把高岭石、伊利石、叶腊石等含硅矿物和石英浮选成泡沫产品,由于入选粒度细、矿浆粘度大,导致分散剂、捕收剂耗量大,而且选别回收率低、铝土矿矿物损失大。 脱硅选矿工艺（二）：化学法脱硅工艺有焙烧-氢氧化钠溶出脱硅法,氢氧化钠直接溶出-分选脱硅法,均采用氢氧化钠浓度低于20%的稀碱溶液处理,前者的缺点是焙烧作业能耗高,后者由于溶出矿浆浓度低,碱耗量较大。杨波[1]等人提出用高浓度碱常压高温浸取铝土矿脱硅技术,在氢氧化钠浓度50%,碱矿比 2.5,浸出温度135℃ ,脱硅时间5～20ｍｉｎ,获得铝土矿精矿Ａ/Ｓ大于12。该法简化了整体氧化铝生产工艺,缩短了流程,有望使氧化铝生产成本大大降低。
脱硅选矿工艺（三）：絮凝脱硅适用于细粒嵌布、含泥较多的一水铝石型铝土矿,将矿石细磨至-5μｍ占30%～40%,然后添加调整剂苏打和苛性钠、分散剂六偏磷酸钠,再使用聚丙烯胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物分离。 铝土矿脱硫的方法：有浮选法、碱性铝酸盐溶液浮选法、电位调控浮选法、碱石灰烧结法、添加脱硫剂的氧化铝湿法除硫、焙烧法等。吕国志等人[2]提出高硫铝土矿的焙烧预处理除硫方法,原矿含硫1.82%,在焙烧温度750℃ ,焙烧时间60ｍｉｎ的条件下,矿石含硫降至0.70%以下,符合氧化铝工业生产要求;焙烧矿在溶出温度为220℃左右时溶出1ｈ,氧化铝溶出率高于97%,说明铝土矿焙烧法处理高 硫型铝土矿是可行的。硫元素以ＳＯ2的形式生成,直接排放会造成环境污染,若增加必要的处理设备设施,会造成设备成本提高。主要的含硫矿物是黄铁矿、磁黄铁矿,黄铁矿是分布最广泛的硫化物,易 于用浮选法选别,但黄铁矿在氧存在的条件下其表面会部分发生氧化,其可浮性大大降低。通过对河南西部某高硫铝土矿浮选除硫试验,含硫矿物进入泡沫产品,铝土矿留在矿浆中,含硫矿物的浮选受到矿浆碱度、矿浆浓度、矿石粒度、捕收剂用量和种类的影响较大,试验结果表明,用丁基钠黄药-丁基铵黑药做为捕收剂,合计用量在200～400ｇ/ｔ,起泡剂用量在30～35ｇ/ｔ,氢氧化钠作为矿浆碱度调整剂,ＰＨ=9.5～10.5之间,矿浆浓度15%～20%,入选粒度-150目占85%的条件下,一次精选精矿硫品位<0.40%,铝土矿含硫量符合工业要求,氧化铝回收率达89.5%。
泡沫浮选法从铝土矿中分离硅
泡沫浮选法从铝土矿中分离硅 摘要：本文介绍了一种全新的方法，即通过反浮选来富集三水铝石，以回收冶金级铝土矿精矿。来自工业选厂的尾矿经磨洗和脱泥作业后，其中的石英硅可通过浮选法回收。其中，以淀粉为抑制剂，醚胺为阴离子捕收剂，适宜的pH值为10.0左右。中试试验得到了铝和不溶性硅之比为11.1的冶金级精矿，包含三水铝石和铁钛共生矿，其中可用铝含量为42.3%。精矿再进一步用磁选法分选，可以得到54%的可用铝，铝和不溶性硅之比可达到12.6，最终精矿中可用铝的回收率高达69.3%。 关键字：反浮选非铁金属矿尾矿 1介绍 巴西拥有全球大约8%的铝土矿资源，此地区的铝土矿有两种类型，即高原铝土矿和山地铝土矿。 第一种，高原铝土矿，发现于北部矿床，例如Oriximiná-PA和Paragominas-PA这两个地方，其致密的连续矿层组成了广阔的高原地带。 第二种，山地铝土矿，出现在山顶和坡面。因此相对于高原矿床，它没有广阔连续的矿体。对于山地铝土矿来说，根据基岩性质的不同，每一个矿体都有其特殊的性质。由于红土化作用随斜坡的不同而变化，即使是在相同矿体部分，矿石性质也存在很大差异。这种类型的矿床被发现于巴西南部Zona da Mata 地区的Cataguases and Miraí矿床。 两种铝土矿的矿物学集合都包含三水铝石（巴西出现的唯一氧化铝）、石英、高岭石、铁氧化物和钛共生矿。其它矿物均基于基岩以伴生矿形式出现。 2铝土矿浮选实践 全球性铝土矿的工业实践都是在于直接将原矿给入铝生产厂。Shaffer在他的中小型企业矿物加工手册关于铝的一章节中提到，实际上，通常用于金属工业的选矿方法并不适宜用来选铝，而且原矿已经过了破碎和筛分。在中国，铝硅比低于8的一水硬铝石型铝土矿可用烧结法进行处理，或采用烧结法和拜尔法相结合工艺。铝硅比大于10的矿石可直接用拜尔法进行处理。根据这个比率，贫化更严重的矿石可以给入特殊设计的精炼设备。 相对于一般的铝土矿处理工艺，巴西延用着将选矿方法用于选铝工业的传统。Mineracao Rio do Norte用洗涤和脱泥的方法处理铝土矿，而Mineracao Santa Lucrécia采用重介质分选流程。Companhia Brasileira de Alumínio 在Itamarati de Minas 使用螺旋选矿机进行重介分选，强磁辅助分选之后再进行洗涤脱泥作业。Companhia Brasileira de Alumínio 在他的Pocos de Caldas场所进行电选，Mineracao Rio Pomba 在Mercês, MG用跳汰机分选粗粒硅石。 然而，即使浮选是最重要的矿石分选方法，在选铝工业中，它仍属于一个新的工艺。 Bittencourt （1989）和Bittencourt et al.（1990）尝试采用浮选法直接浮选含50%三水铝石、35%石英、15%高岭石的巴西铝土矿，旨在得到一种可以用于生产铝耐火材料原料的三水铝石精矿。此浮选法可分两步，第一步是在pH=2时，以烷基硫酸盐作为捕收剂，从石英 中浮选出三水铝石和高岭石。第二步是在pH=8时，以胺作为捕收剂，从三水铝石中浮选出 高岭石。 Liu et al.、Wang et al. 和Xu et al.提到，铝硅比逐渐增大的一水硬铝石型铝土矿的成 活力，可通过浮选法除去其中的石英来实现。这些文献得出了一个结论，即反浮选可以生产出三水铝石和一水硬铝石型铝土矿精矿。 3试验 试验所用矿样是由Brasileira de Alumínio-CBA公司提供的，这些矿样来自欠发达的矿体。
铝土矿选矿简介
铝土矿选矿简介 铝土矿是氧化铝生产以及铝硅耐火材料的主要原料，铝土矿的主要化学成为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等，主要物相成分为：一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。其物相中的矿物成分为一水硬铝石，脉石为高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。矿山产出的铝土矿Al2O3含量为45%—75%，SiO2含量为2%-35%，铝土矿成分中Al2O3含量与SiO2含量的比值称为铝硅比(A/S)，铝硅比(A/S)是氧化铝生产用铝土矿的重要指标。 在氧化铝生产过程中，随着铝土矿中SiO2含量的升高，生产成本不断增加，因而氧化铝生产用铝土矿要求铝土矿的铝硅比(A/S)不能低于4.5。但矿山开采的矿石中，仅有大约60%的矿石才能达到氧化铝生产的要求，其余40%需要通过选矿的方法脱除大部分的高岭石，以提高矿石的铝硅比(A/S)，达到氧化铝生产的要求。 铝土矿选矿的原理是利用铝土矿中矿物（一水硬铝石）与脉石（高岭石为主）微粒表面特性的细微差异，先通过对矿物的破碎、研磨使矿物与脉石物理解离，形成悬浮矿浆，然后加入选矿药剂捕收一水硬铝石，并通过气泡把矿石中的一水硬铝石分离出来，从而达到脱除脉石（高岭石为主）的目的。 铝土矿选矿工艺过程分为：矿石破碎与均化、矿浆磨制、矿浆浮选、精矿尾矿浆浓缩、精矿尾矿脱水等过程。矿山运输进厂的矿石首先进行破碎与均化，均化的矿石存放在干矿棚中；干矿棚中的矿石首选经过高压辊磨的预磨使其矿石颗粒达到3mm以下，然后定量送入湿法球磨机进行矿浆磨制，磨制后的合格矿浆称为浮选原矿浆；浮选原矿浆送入广益达集成浮选系统进行分选，原矿浆被浮选系统分选为精矿浆与尾矿浆，精矿浆要求A/S不能低于5.0，尾矿浆A/S不能高于1.5，在原矿A/S为 2.0-2.5时，精矿产出率为50—60%；精矿、尾矿浆需要送入精矿、尾矿浓缩槽进行浓缩，以脱除80%的水分，浓缩后的精矿、尾矿浆含水率为50—60%，浓缩后的精矿、尾矿浆还需要通过压滤机进行压滤，脱
铝土矿选矿技术
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铝土矿选矿技术 铝土矿选矿起步于上世纪70 年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研 究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了 矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩铝土矿选矿起步于上世纪70 年代，刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制，当时大家 只是把目光放到了矿物的单体解离上，虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩，但所得精矿粒度较细，-200#在97% 左右，这样细的精矿粒度使磨矿成本较高，更使选矿后的精矿脱水工作变得难 以进行，因此无法真正地应用于工业生产。 直到上世纪90 年代中期，随着矿物结构研究的深入，铝土矿中富铝连生体 的概念提出后，才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总 院、中南工业大学的研究成果，现中铝河南分公司于1999 年在小关铝矿进行 了正浮选工业试验，a64%(a/s 为6.4)的矿石经过正浮选后，其选精矿达到 a70%(a/s 为14)，氧化铝回收率为87%，尾矿a/s 稳定在1.5，精矿粒度有了大的突破，达到-200#小于75%的水平，选后经过的精矿水分在10%。 2001 年，中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位 再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验，在采用与1999 年原矿成分 相似的矿石时，取得了与1999 年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s 为3.5)的原矿时，精矿达到了a65%(a/s 为8)、尾矿石a/s 为1.2 的效果，精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999 年的结论，而且在工艺流程等 方面有了新的突破。 我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点，如果采用拜耳法工艺，在矿石a/s 相
泡沫分离技术综述论文
泡沫浮选分离技术--曹肖烁 摘要：综述了泡沫浮选技术的定义、分类以及原理，介绍了泡沫浮选分离技术中使用的试剂（捕收剂、起泡剂、活化剂、无机调整剂、有机调整剂）、浮选机械等因素对分离效果的影响，并介绍了泡沫浮选分离技术的应用，指出了泡沫浮选分离技术的发展前景。 一.泡沫浮选的定义与分类 泡沫浮选是以气泡分离介质来浓集表面活性物质的一种新型分离技术，主要特点是利用气泡的气-液界面，分离被水润湿性不同的物料。疏水的物料随气泡漂浮到水面上，形成含某种成分很高的泡沫层；而被水润湿的物料，沉于水中，因而可以把它们分开[1]。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离或浓缩目的的这类方法总称为泡沫浮选分离技术，简称泡沫浮选技术。 根据被分离物质的不同，它可以分为两类：一类是本身具有表面活性物质的分离以及各种天然或合成表面活性剂的分离，例如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离；另一类是本身为非表面活性剂，但可以通过配合或其它方法使其具有表面活性，这类体系的分离被广泛地用于工业污水中各种金属离子如铜、锌、铁、汞、银等的分离回收。 根据被分离物质的溶解性，泡沫分离也可以分为不溶物的浮选和溶解物的浮选两大类。矿物浮选在不溶物浮选中最重要，也是最成熟的。表面活性剂在固体颗粒的表面形成半胶束单分子吸附层，且呈亲水基向里憎水基向外的状态，从而降低固体表面的润湿性，表现出疏水性吸附至气泡界面的倾向，使浮选得以进行。离子浮选是溶解物浮选的一类。其过程和前述过程十分相似，所不同的是表面活性剂并非吸附在被浮选物的表面。气泡形成时气液界面有表面活性剂吸附层，被浮选的离子通过静电吸引被束缚在气泡的界面上而随气泡上升。分子浮选是溶解物浮选的另一类别，是将少量溶解的分子如点白纸、醇等有机物从水中分离的过程。被分离物被气泡气液界面表面活性剂半胶束单分子层增溶富集而随气泡上升，得以浮选[2]。
泡沫分离技术的应用(论文)
泡沫分离技术的应用及研究进展 摘要：泡沫分离技术是近些年得到重视的分离技术之一，介绍了泡沫分离技术的应用，介绍了此技术可分离细胞，可分离富集蛋白质体系，泡沫分离_Fenton氧化工艺处理表面活性剂废水，泡沫分离_Fenton 氧化处理炼油废水，两级泡沫分离废水中大豆蛋白的工艺，聚氨酯泡沫塑料分离富集石墨炉原子吸收光谱法测定痕量金，硅片线锯砂浆中硅粉与碳化硅粉的泡沫浮选分离回收，超滤与泡沫分离内耦合应用于表面活性物质浓缩分离的实验研究，重点研究了此技术分离皂苷的有效成分。 关键词：泡沫分离；富集蛋白质；泡沫浮选法；两级泡沫分离；聚氨酯泡沫塑料分离；超滤与泡沫分离 0 前言 泡沫分离技术可用于分离各种物质——小到离子而至粗大的矿石颗粒。泡沫浮选法精选矿石已有60年以上的历史。虽然1937年Langmuir 等已发现离子也有可能应用浮选来提取,可是直到1959年才由Sebba提出泡沫浮选也可能应用于分析技术中。但实际应用于分析分离还只是近十年左右才实现的。到目前为止已对Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Ce、Co、
Cr、Cu、F、Fe、Hg、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Pd、Pm、Ra、Re、Sb、Th、U、V、W等元素以及一些有机物的泡沫分离作了广泛的研究。 1 泡沫分离技术的简介 泡沫分离技术是通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层，将泡沫层与液相主体分离，由于表面活性物质聚集在泡沫层内，就可以达到浓缩表面活性物质或净化液相主体的目的被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相结合的任何物质吸附作用使气泡表面的溶质浓缩，清除在液体表面上形成的泡沫，即可除去被浓缩的物质。泡沫分离是吸附性气泡分离技术中的一种，由于气泡能够以极少量的液体提供极大的表面积，因此如果某种溶质能够选择性地吸附在气液界面，该溶质在泡沫中的浓度将大于其在主体液相中的浓度。这种技术最初用于矿物浮选、污水处理等领域。近年来，基于其在生物医药和食品工业领域的巨大应用潜力，泡沫分离技术在生物分离特别是分离稀溶液中蛋白质的过程中受到了越来越多的关注，因此泡沫分离技术是近些年得到重视的分离技术之一。泡沫分离是根据吸附的原理，向含表面活性物质的液体中鼓泡，使液体内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可以达到浓缩表面活性物质（在泡沫层）和净化液相主体的目的。被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相络合的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。人们
金属浮选
金属浮选 [图片] 转载自flying leaf 浮选法分离矿物简介 一、浮选法的发展沿革 中国古代曾利用矿物表面的天然疏水性来净化朱砂、滑石等矿质药物，使矿物细粉飘浮于水面，而无用的废石颗粒沉下去。在淘洗砂金时，用羽毛蘸油粘捕亲油疏水的金、银细粒，当时称为鹅毛刮金。明宋应星《天工开物》记载，金银作坊回收废弃器皿上和尘土中的金、银粉末时“滴清油数点，伴落聚底”。这就是浮选法选金的最初应用。 18世纪人们已知道固体粒子粘附在气泡上能升至水面的现象．随着人们对金属需求量的增加，急于找到一种方法回收矿石中细粒金属。19世纪末，随着人们对矿物表面性质的认识深化，出现了薄膜浮选法和全油浮选法。 20世纪初，泡沫浮选法应用选别有色金属和黄金矿．1922年用氰化物抑制闪锌矿和黄铁矿，发展了优先浮选法． 浮选法的发生和发展也促进了黄金选矿业的发展，特别是对脉金矿的利用和在有色金属矿石中综合回收黄金创造了条件．目前，浮选法已成为处理金矿石生产黄金的重要工艺。我国许多脉金矿山选矿厂是以浮选工艺为主或以单一浮选工艺装备起来的。浮选厂的金回收率达到90%以上且可综合回收以金为主的低品位多金属。 小于10um细颗粒金是很难用重选法回收的．浮选利用矿物表面物理化学性质的差异可以选收细粒，甚至微细粒矿物。超细粒浮选或荷载体浮选和离子浮选可以回收微细粒金。 解放前中国有几座黄金浮选厂和副产回收金银的有色金属浮选厂。目前，黄金浮选工艺已广泛用于金选矿厂，即使是乡镇小矿和个体采金户均能成功于运用浮选法选收黄金。 二、浮选甚本原理 矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。经过一系列工艺处理后的金矿粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收。 这是目前常用于黄金浮选的一种方法。它适于选别0.5mm至10um的金矿粒。当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石，这是絮凝—浮选。荷载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作荷载体，使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选。利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。关于使用泡沫浮选法回收金泥，我国将用于工业领域。
泡沫分离技术
泡沫分离技术综述 李现荣化学工艺 20620101151492 泡沫分离，又称泡沫吸附分离技术，是一种用来分离金属离子、胶体、分子及沉淀等物质的一种新型分离方法，并在发展过程中逐渐作为一种单元操作加以研究。至今为止，泡沫分离技术不但在矿物浮选的应用上已经相当成熟，并已成功应用于很多表面活性物质（诸如蛋白质、酶、胶体、合成洗涤剂等）的分离。近年来，科学研究者们仍在不断探索更高效、环保、适于工业化操作的泡沫分离操作方式，并不断尝试分离新的活性物质以满足现代社会及工业的需求。继用泡沫分离技术从溶液中回收微量金属离子的相关研究开始之后，随着对整个分离过程的原理、机制、操作方式、分离条件的深入研究，泡沫分离技术的应用范围逐渐扩大到蛋白质、DNA、酶等各种生物活性物质以及合成洗涤剂的分离。其环保、温和、操作简单的特点无疑将使其在有关生物、环境、食品、化工等工业中得到更加广泛的应用。 一.泡沫分离技术的产生及发展概述 早在古代时期，人们就开始利用物质的表面特性从矿物里面分离出金属金。随着人们认识的提升及经验的积累，利用物质表面特性来对矿物进行浮选的工艺逐渐成熟，于20世纪初开始利用泡沫浮选技术对矿物中的金属进行浮选。泡沫浮选技术的发展促进了对泡沫分离过程机制及应用范围的深入研究。20世纪50年代，利用泡沫分离方法对离子、分子、胶体及沉淀等物质进行分离逐渐引起了研究学者们的关注，并开始将其作为一种单元操作加以研究。研究者们最初致力于从溶液中回收金属离子的课题，前期研究了泡沫分离金属离子的可行性，然后建立了金属离子与表面活性剂离子之间相互作用的扩散-双电层理论；20世纪60年代中期采用泡沫分离法脱除洗涤剂工厂排放的一级污水和二级污水中的表面活性剂——直链烷基磺酸盐和苯磺酸盐获得成功；20世纪70年代进行了染料等有机废水泡沫分离的实验研究，1977年开始报道用阴离子表面活性剂泡沫分离DNA、蛋白质、液体卵磷脂等生物活性物质。随着工业的发展，特别是对环境保护的普遍重视和资源的综合利用的要求，泡沫分离的研究工作将不断扩大范围，其工业应用将越来越多。 二.泡沫分离技术在分离生物活性物质方面的应用 通过对泡沫分离技术的产生及发展大致可以看出，泡沫分离的应用可以分为两大类。一类是本身为非表面活性物质（如铜、锌、银、镉、铁、汞等金属类物质），需通过配位或其他方法使其具有表面活性，这类体系被广泛地用于工业污水中各种金属离子的分离回收，以
铜矿浮选方法
吴老师：您好，我寄给您的浮选剂是丁基黄药，也就是丁基二硫代碳酸盐，用玻璃瓶装的，外面包了好几层纸，韵达快递，就按您说的地址合肥工业大学化工学院，留了您的手机号码。您收到后看看还有什么需要的，到时候我再跟您联系。另外，老师有什么安排可以随时联系我，我这学期课不多，就是周一下午4节和周三一天5节，所以本学期的任务就是在您的指导下做好毕业论文，争取能多发表几篇，呵呵。考虑到去合肥的路程及费用，我想要是去工大做实验，那么我一般会以周为单位，吴老师只需要提前跟我说什么时候要做实验，然后我就把课调好就可以了。 如果还有任何问题，我们随时电话联系。下面是我搜集的一些关于浮选资料请您参考，我能搜到的就只有这些啦，呵呵。 铜陵有色的铜矿组成比较复杂，可选的含铜矿石有含铜沙岩，含铜磁黄铁矿，含铜闪长岩，含铜石英闪长岩，含铜闪长玢岩，含铜蛇纹岩，含铜矽卡岩含铜黄铁矿，含铜大理岩，含铜磁铁矿。其中选矿过程分为优先选铜，其次选铁，最后选硫。 在药剂浮选之前，铜矿石先被粗磨成小块，后被磨碎到一定粒度，加入到事先加入抑制剂、pH调整剂的槽子中，然后往里添加选矿药剂，主要有捕收剂、起泡剂。 起泡剂主要采用松油（主要成分为萜烯醇C10H17OH）、松醇油、甲酚酸、脂肪醇类等。 捕收剂主要采用黄药，黄药的组成为带烷基的二硫代碳酸盐，分子式为ROCSSMe (Me 可以是Na或K），其中有乙基黄药、丁基黄药、异丁基黄药。 其作用原理为：起泡剂和捕收剂联合吸附在矿物表面，使矿粒上浮，最终泡沫产品被收集下来，经过进一步脱水得到铜精矿，铜精矿送去冶炼厂炼铜。 影响浮选过程的因素： 1、磨矿细度。基本上使有用矿物单体解离，只允许少量矿物与脉石的连生体。粒度上限为0.25mm，下线为0.01mm，小于0.01mm则矿石过粉碎泥化，会使浮选指标恶化。 2、矿浆浓度。影响浮选指标的主要因素。矿浆浓度稀，回收率低，但精矿质量较高。随着矿浆浓度的增加，回收率增加，达到一定值后，回收率会随矿浆浓度的增加而降低。一般在25-35%。 3、矿浆的酸碱度。大多数硫化矿物在碱性或弱碱性矿浆中浮选，一方面对捕收剂黄药较为有效，另一方面较之酸性介质，不会对设备造成腐蚀。各种药剂都存在一个浮与不浮的临界pH，控制临界pH就能控制各种矿物的有效分选。控制pH是浮选工艺的重要措施。 4、药剂制度。药剂的种类和数量、加药地点、加药方式对浮选指标有重大影响。 5、充气和搅拌。目的是造成大量的能携带矿粒的活性气泡。但过分会使气泡兼并或矿泥夹带造成精矿质量下降。 6、浮选时间。时间过长，回收率增加，但精矿品位下降；时间过短，精矿品位有利但尾矿品味增高。 7、水质和矿浆温度。水质不能含有大量的悬浮微粒和能与矿物或药剂发生作用的可溶性物质及各种微生物。浮选一般在常温下进行，也有的需要给矿浆加温。加温与否要依据具体情况比较确定，还要因地制宜，尽量利用余热与废气。 下面参考金的浮选原理 一、浮选甚本原理