铝土矿正浮选精矿过滤助滤剂的研究及应用
铝土矿正浮选精矿过滤试验研究
・
４・
铝
镁
通
讯
２ ０ 年 №１ ０８
铝 土矿 正 浮选精 矿过 滤试 验研 究
田 祯
（ 中国铝 业 中州分公 司，河 南 焦作 ４４ ７ ） ５ １４
摘
要：采 用立盘过 滤机进行铝土矿正浮选精矿过 滤的研究表 明， 立盘过滤机能够满足铝土矿正浮选精矿过 滤的需
Ｓ＝３ ．８ ５ ５ ７ １
Ｒ—ｓ ＝４ ． ％ ｑ ５２
Ｒ—Ｓ （ｄ） ２９ ｑ ａｊ ＝４ ．％
从图 ２中可以明显看出过滤机产能随着时间的变化 分为第 １ 个时间点到第 ２ 个时间点 （ １０ １ 第 ５ 小时） 、 第 ２ 个时间点到第 ４ 个时间（ ３０ １ ９ 第 ５ 小时）第 ２ 、 １
３ １ 过 滤产 能情 况 ．
试验期间每 ４ 小时测一次单片滤饼重量 ， ～８ 计 算过滤机产能， 过滤机产能随时间的变化隋况见图 ２
过滤机产能 ＝－２ １ ７ ２ 进料浓度 一 ．４ ０ ＋ ．９ １ ４ 运行时间 ＋ ７ 真 ６９
空 度
Ｐ ｅ ｉｔｒ ｒｄｃｏ Ｃ ｃ ｏｆ Ｓ Ｃｏ ｆ Ｅ ｅ Ｔ Ｐ
要， 与陶瓷过滤机相比 ， 具有 高产能、 运行周期长、 运转率高、 清理维护量小、 品备件消耗低的优点。 备
关键 词 ｉ立 盘过 滤 机 ；铝 土矿 ；正 浮 选 ；精 矿 ；过 滤
选 矿 一拜 耳 法 是我 国 “ 五” 点 科 技攻 关 项 九 重
试验 所用物料 为铝土矿 正浮选精 矿经浓密机 沉
器 、 封罐后排 出。 水
浓密机 底流输 送管
矿的生产量， 生产 中不得已将部分精矿浆直接送去 进行矿浆调配 ， 使得进入拜耳法系统的水量增加 ， 系
高效铝土矿浮选捕收剂的研究与应用的开题报告
高效铝土矿浮选捕收剂的研究与应用的开题报告一、选题背景和意义铝土矿是一种广泛应用于轻工、建材、航空、电子、冶金等行业的重要矿产资源，其开采与利用对于国家经济发展具有重要意义。
浮选技术是铝土矿的重要工艺之一，通过对矿石进行特定的处理和浮选捕收剂的使用，可以使矿石中的铝矾土、石英等矿物得到有效的分离和提取。
近年来，随着国内外市场的不断扩大和消费需求的增加，铝土矿产业逐步发展，浮选技术也面临着新的挑战和机遇。
在铝土矿浮选中，捕收剂是起着至关重要作用的关键因素，它可以增加矿物与气泡间的附着力，促进矿物浮选和分离，提高选别率和回收率，进而改善工艺流程，降低生产成本和环境污染。
目前，国内外尚未出现一种能够同时兼具高效、环保、低成本等特点的铝土矿浮选捕收剂。
因此，开发一种高效铝土矿浮选捕收剂，具有重大的理论和实践意义，有助于提高我国铝土矿资源的有效利用率，促进矿产产业的可持续发展。
二、研究内容和方法本研究旨在探讨铝土矿的浮选捕收剂的开发问题，具体内容包括：1. 研究铝土矿的物化特性及其浮选特性，结合现有文献，分析铝土矿中常见矿物的化学成分、结晶形态、表面性质、浮选特点等因素，为后续的捕收剂开发奠定基础。
2. 筛选开发合适的浮选捕收剂，通过实验室浮选试验，采用单因素试验、正交试验等方法，考虑到捕收剂的性能指标、添加量、pH值、搅拌速度等因素的影响，选出优良的、适用于铝土矿浮选的捕收剂。
3. 优化捕收剂工艺参数，对于筛选后的优质捕收剂，进行浮选动力学研究，探讨最佳工艺参数，例如最佳搅拌速度、pH值、药剂用量等，以及实现捕收剂与矿物的良好接触和高效浮选的机制。
4. 应用研究，对筛选出的优质捕收剂进行铝土矿现场试验，通过比较试验前后的回收率、品位和工艺流程等指标，考察该捕收剂在实际应用中的效果，并进行成本效益分析。
三、预期成果和意义本研究旨在开发一种适用于高效、环保、低成本的铝土矿浮选捕收剂，具有如下预期成果：1. 对于铝土矿的物化特性和浮选特性进行深入研究，为后续矿石处理及捕收剂选取提供科学依据。
中州铝土矿浮选药剂的研究和优化
中州铝土矿浮选药剂的研究和优化
宋江红
【期刊名称】《有色金属（选矿部分）》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】随着铝土矿矿石的日益贫化,铝土矿的物理化学性质也发生了改变,研究捕收剂与矿物的作用机理,对适合低品位铝土矿浮选的药剂生产工艺进行了改进.通过跟踪生产,实现了尾矿中Al203含量平均降低0.98％、A/S降低0.07、精矿指标基本不变、整体回收率提高了1.06％,说明改进后的浮选药剂适合低品位铝土矿浮选.【总页数】4页(P78-81)
【作者】宋江红
【作者单位】中国铝业中州分公司,河南焦作454174
【正文语种】中文
【中图分类】TD923+.13
【相关文献】
1.中铝中州铝业实现每吨氧化铝产品铝土矿消耗累计降幅约19% [J], ;
2.铝土矿正浮选药剂优化研究及工业应用 [J], 郭鑫;
3.中州铝土矿选矿磨矿工艺优化 [J], 李庆刚;
4.铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究 [J], 李海普;胡岳华;蒋玉仁;王淀佐;曹学峰
5.中国铝业中州分公司高硫铝土矿脱硫技术产业化流程贯通 [J],
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一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂及其应用[发明专利]
![一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a0ddef58ae1ffc4ffe4733687e21af45b207fe48.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510503185.2(22)申请日 2015.08.17B03D 1/018(2006.01)B03D 101/06(2006.01)(71)申请人平顶山华兴浮选工程技术服务有限公司地址467000 河南省平顶山市新华区建设路西段281号院办公楼九楼906室(72)发明人马智敏 陈兴华 刘国红 王玉才(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙) 41120代理人张燕(54)发明名称一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂及其应用(57)摘要一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂及其应用，属于有色金属浮选领域，该抑制剂由碳酸钠、六偏磷酸钠和改性淀粉按照一定的比例配合而成，在正浮选脱硅时加入到矿浆中，再进行正浮选脱硅。
本发明通过使用碳酸钠使一水硬铝石矿物表面降低凝聚性和粘壁性，提高其流动性，再用六偏磷酸钠分散矿浆中脉石矿物与一水硬铝石矿物，然后用改性淀粉调节矿浆，从而达到抑制剂脉石矿物的目的，有利于捕收剂对一水硬铝石的捕收，提高铝土矿的选矿指标。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 105013622 A 2015.11.04C N 105013622A1.一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂，其特征在于：由碳酸钠、六偏磷酸钠和改性淀粉按照重量比为2.0-4.5:0.03-0.06:0.1-0.25的比例配合而成。
2.根据权利要求1所述的一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂，其特征在于：所述改性淀粉为阳离子型改性淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种铝土矿正浮选脱硅用抑制剂，其特征在于：所述碳酸钠、六偏磷酸钠和改性淀粉的重量比为3:0.06:0.2。
4.使用如权利要求1所述的抑制剂进行铝土矿正浮选脱硅的方法，先将铝土矿磨成矿浆，而后加入捕收剂进行浮选捕收，从而得到铝土矿精矿，其特征在于：在磨成的铝土矿矿浆中按照每吨铝土矿对应2000-4500g碳酸钠、30-60g六偏磷酸钠和100-250g改性淀粉的比例依次加入碳酸钠、六偏磷酸钠和改性淀粉，搅拌调浆后再进行浮选捕收。
铝土矿正浮选流程优化研究_刘焦萍
17铝土矿正浮选流程优化研究刘焦萍/Liu Jiaoping铝土矿选矿-拜耳法生产氧化铝高新技术，于2003年底在中国铝业中州分公司成功地得到产业化应用，其中铝土矿正浮选选矿脱硅为其核心技术，采用的是选择性磨矿-聚团浮选流程。
在产业化生产运行的初始阶段，由于铝土矿浮选精矿产率高（80%左右），导致泡沫量大、泡沫产品流动不畅，常常出现冒槽、堵塞现象，使得操作控制难度增加、浮选指标波动，浮选药剂浪费、过程损失增加，另外由于原矿品位不可避免地会出现波动变化，也使得浮选操作和精矿品位控制更加困难，为此开展了对铝土矿正浮选产业化浮选流程的优化研究。
本文通过铝土矿浮选速度、药剂添加地点等试验研究，对现有铝土矿正浮选产业化生产流程提出改进建议，并运用于生产实践中，使得浮选流程结构更加合理，浮选产能和选矿指标明显提高。
矿石性质Ore properties中州分公司选矿-拜耳法所用铝土矿原矿的化学成分和物相组成进行了检测，从原矿检测结果看，铝土矿原矿Al 2O 3 含量61.90%，SiO 2含量11.22%，A/S 5.52，属中低铝硅比铝土矿，其主要由一水硬铝石、高岭石、伊利石、赤铁矿组成，其中一水硬铝石含量62.86%，为选矿有用矿物，高岭石、伊利石为主要脉石矿物，另还有部分少量的赤铁矿、锐钛矿、金红石、方解石等脉石矿物。
工艺流程及浮选设备配置Optimizing study of fl oatation process for bauxite原矿由胶带机定量给入湿式球磨机,球磨机与高堰式双螺旋分级机构成闭路磨矿,一段分级机溢流进入沉没式双螺旋分级机分级,分级机返砂为粗粒级精矿,二段分级机溢流给入搅拌槽加药调浆后自流至浮选机组,经一次粗选、一次扫选、二次精选获得细粒级精矿，并与粗粒级精矿合并为最终精矿，进入精矿槽。
一次精选中矿经精扫选作业,泡沫产品返回一次精选,精选尾矿与扫选尾矿合并即为最终尾矿，进入尾矿槽。
铝土矿的选矿药剂研究与应用考核试卷
B.活化矿物
C.抑制硅酸盐
D. A和B
12.下列哪种药剂可用于铝土矿的浮选过程中作为起泡剂？（）
A.硫酸
B.羟基苯甲酸
C.松醇油
D.硅酸钠
13.铝土矿选矿过程中，氧化铝的品位与回收率之间的关系是（）
A.正相关
B.负相关
C.无关
D.无法确定
14.下列哪种药剂在铝土矿选矿过程中可作为调整剂？（）
B.提高固液分离效率
C.降低尾矿的固体含量
D.改善精矿的过滤性能
11.以下哪些条件会影响铝土矿选矿药剂的选择？（）
A.矿石的硬度
B.矿石的矿物组成
C.选矿厂的地理位置
D.环境保护要求
12.铝土矿选矿中，以下哪些药剂可能用于调整矿浆的pH值？（）
A.硫酸
B.氢氧化钠
C.碳酸钠
D.硅酸钠
13.在铝土矿选矿过程中，以下哪些情况可能导致氧化铝的品位下降？（）
A.硫酸
B.氢氧化钠
C.羟基苯甲酸
D.硅酸钠
18.下列哪种药剂在铝土矿选矿过程中具有调整矿浆pH值的作用？（）
A.硫酸
B.氢氧化钠
C.羟基苯甲酸
D. A和B
19.在铝土矿选矿过程中，降低矿浆的pH值有利于（）
A.提高氧化铝的品位
B.提高氧化铝的回收率
C.提高硅酸盐的品位
D.提高硅酸盐的回收率
20.铝土矿选矿药剂研究与应用的主要目的是（）
1.请简述铝土矿选矿药剂的作用机理及其在选矿过程中的重要性。
2.铝土矿选矿中，如何通过调整矿浆pH值来优化氧化铝的浮选效果？请结合实际案例分析。
3.请分析絮凝剂在铝土矿选矿中的作用，并说明选择絮凝剂时应考虑哪些因素。
铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究
++++++++++++++++ggg g综合评述铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究李海普,胡岳华,蒋玉仁,王淀佐,曹学峰(中南大学矿物工程系,湖南长沙41OO83)摘要:概述了铝土矿浮选脱硅药剂的应用现状及抑制剂作用机理,分析了一水硬铝石~高岭石~叶腊石和伊利石的晶体结构和表面性质,并针对不同的一水硬品石型铝土矿浮选脱硅工艺,提出了有机抑制剂的研制思路与要点关键词:铝土矿9浮选9脱硅9浮选剂中图分类号:TD 923+.1文献标识码:A文章编号:1OOO-6532(2OO1)O6-OO31-O6我国铝土矿资源丰富,但绝大部分属高铝~高硅的一水硬铝石 高岭石型,不宜直接用拜尔法生产氧化铝为了向成本较低的拜尔法提供A (铝硅比)大于1O 的优质铝土矿,必需采用经济有效的脱硅技术 选矿 拜尔法是处理我国高硅铝土矿生产氧化铝的较好途径 1,2 脱硅提高A 的方法主要有化学选矿 3~生物选矿 4 和物理选矿三种方法,其中,物理选矿尤其是浮游分选具有处理量大~成本低~易于提高A~能耗低~易于工业化等特点而具有广阔的前景 5适宜的浮选药剂是保障有效浮选的一个重要环节,在铝土矿浮选脱硅工艺中,高效药剂特别是抑制剂的研究十分重要1铝土矿浮选脱硅药剂的应用1.1铝土矿浮选中药剂的应用由于国外的铝土矿多以软铝石为主,而国内大部分是一水硬铝石型铝土矿,故国外进行的多为三水软铝石和一水软铝石的浮选研究, 所采用的药方一般是用碳酸钠或氢氧Abstract :A strain of Thiobacillus ferrooxidans Was domesticated With high -sulphide gold concentrate as a medium and then mutagenized With ultraviolet and microWave .After muta-genic selection ,its oxidizing activity increases from O.O7g L h to 3.18g L h ,in other Words ,its oxidizing activity Was raised more than 4O times .It proved that strain /s capability of oxidizing sulphide Was improved efficiently .This paper offered a kind of simply but effi-cient means for the selection of superior leaching strains .Key words :Domestication 9Mutagens of ultraviolet 9Mutagens of microWave 9Thiobacillus fer-rooxidans 9Oxidizing activity收稿日期:2OO1-O4-16基金项目:国家重点基础研究发展规划项目课题(G 1999O649O1)作者简介:李海普(1975 ),女,在读博士生,从事浮选药剂研究第6期2OO1年12月矿产综合利用Multipurpose utilization of Mineral resourcesNo.6 ec.2OO1化钠作P 调整剂9硅酸钠六偏磷酸钠等作调整剂9氧化石腊皂和塔尔油作阴离子捕收剂[ ];国内工作多着眼于一水硬铝石型铝土矿的回收利用9且药剂配方大同小异O刘逸超[7]等人以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂9在碱性条件下考察了羧甲基纤维素 C C)氢氧化钠硫酸钠六偏磷酸钠等调整剂对云母一水硬铝石型铝土矿浮选指标的影响9认为少量的六偏磷酸盐有利于氧化铝的回收及提高铝硅比O文献[8]同样以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂对山西阳泉铝土矿进行了半工业选矿试验9认为碳酸钠和六偏磷酸盐是水铝石与高岭石的有效调整剂O据报道[9]采用同样药剂品种的碱法浮选9可使一水硬铝石水云母型铝土矿的A/S从5.53提高到10.359回收率为88.9%O对河南某冶金级铝土矿9关明九[10]用精制癸脂肪酸作捕收剂9六偏磷酸钠作抑制剂进行闭路试验9可使A/ S由4.35提高到8.20O温英等[11]针对阳泉高岭石一水硬铝石型铝矾土研究了多种捕收剂对一水硬铝石的捕收性能和多种调整剂如六偏磷酸盐氟硅酸钠腐植酸铵六偏磷酸盐+苛性淀粉对高岭石及钛铁脉石的抑制性能9结果表明9捕收剂的选择捕收性能为733>RA-315+733 1=1)RA-315 氧化石蜡皂+塔尔油4=1)>油酸苯乙烯磷酸9调整剂以六偏磷酸盐+苛性淀粉的抑制性能最强O梁爱珍[12]用廉价的水玻璃代替昂贵的六偏磷酸盐9用选择性较好的癸二酸下脚脂肪酸代替塔尔油9用腐植酸铵作抑制剂9初步研究认为腐植酸铵有以下作用:扩大铝矿物和硅矿物的可浮性差异9大大提高了一水硬铝石的浮游速度9减少了氧化铝在尾矿中的损失O在对中州铝厂一水硬铝石型铝土矿选矿脱硅~九五攻关中9中南工业大学[13]采用KL和氧化石蜡皂733作捕收剂六偏磷酸钠作调整剂进行了工业研究9效果良好O有专利报道[14]用胺类或烯醇抑制硅酸盐矿物可对铝土矿进行阴离子浮选O当采用阳离子捕收剂反浮选脱硅时9有效的硅矿物捕收剂为脂肪胺类吡啶类等阳离子捕收剂9它们以静电力或氢键与硅矿物表面的硅氧羟基等基团作用9并通过自身碳链间的分子间作用来强化矿粒表面的疏水性O浮选常用的抑制剂是淀粉糊精等一些有机物9氟化钠及氟硅酸钠可作活化剂9P 调整剂有碳酸钠和氢氧化钠9适宜在弱碱性或碱性介质中选别O如Z.S.C.Sillag等人[1591 ]以溴化十六烷基吡啶盐为捕收剂9Arbacol-和白雀树皮为调整剂在实验室除去了低品位铝土矿中80%~90%的高岭石9但药剂成本较高9氧化铝回收率低O国内[17]用C10~C12脂肪胺从一水硬铝石型铝土矿中浮出了大部分的叶腊石9主要不足是氧化铝回收率低O总之9因分离的选择性差9精矿氧化铝回收率低9使这些研究多停留在实验室或半工业规模9极少应用于实际生产O1.2抑制剂的作用机理及作用方式对抑制剂的作用机理研究报道很少O刘广义[18]借助电动电位和红外光谱等测试手段对六偏磷酸钠的作用机理进行了研究9认为六偏磷酸钠能强烈吸附在一水硬铝石高岭石叶腊石表面带负电的Al活性区9可降低矿物的电位9增大矿物表面的负电荷9使各矿物由于同电相斥而分散O再者9六偏磷酸钠是一种长链磷酸盐9分子中大约含14~19个磷酸根四面体9和矿物表面的活性氧结合后9可阻止阴离子捕收剂在矿物表面的吸附9从而降低矿物的可浮性O当体系中六偏磷酸钠与油酸钠共存时9二者在矿物表面发生竞争吸附O因为铝硅酸盐矿物表面Al活性点数目较少9六偏磷酸根离子间的静电排斥作用较小9与矿物表面的结合较稳固9即使油酸钠与之发生竞争吸附9它被解吸的量也很少9从而实现铝矿物与铝硅矿物的选择性分离O关明九[10]总结了改性硅酸钠的作用机理9认为硅酸钠溶液中加入酸和铁盐9增加了硅酸钠的聚合程度O将它们加入碱性介质中后9聚合23矿产综合利用2001年体迅速羟化\吸水9水化的强弱顺序与其聚合程度大小一致9因而改性硅酸钠吸附于高岭石表面9使矿物表面亲水性增加9电位负值增大9改善了它在矿浆中的分散性9并使矿物对油酸钠的吸附量急剧降低9从而强烈抑制了高岭石的浮选O天然有机抑制剂的作用机理一般是Z抑制剂分子中含有大量的亲水基和能与矿物表面发生氢键或与表面离子产生化学键合的羟基\羧酸基\磷酸基等O在矿浆中9它们吸附于矿物表面9使矿物亲水而不易上浮O但未见到针对铝土矿浮选中有机抑制剂作用机理的研究报道O3存在问题根据前人的研究9我们认为Z用阴离子表面活性剂或能与铝离子形成络合物的化合物作捕收剂时9由于矿物表面铝活化点数的不同9铝硅酸盐矿物的可浮性一般不如一水硬铝石9但铝硅酸盐矿物硬度低9可碎性好9经细磨后9层面在总表面中所占份额变小9二者可浮性差距变小O另外9当矿浆中存在有阳离子(如Al3 \ 2 \铁离子等时9铝硅酸盐会吸附它们而得到活化9从而进一步缩小了在阴离子捕收剂作用下和铝矿物可浮性的差异9故高效调整剂的应用很有必要O当用阳离子表面活性剂作捕收剂时9阳离子与矿物表面的\等活性点作用主要是静电力或氢键力9而铝矿物\铝硅酸盐矿物的零电点都小于9且差别较小9加上存在表面电荷的不均匀性9因而即使严格控制溶液的值9铝矿物与铝硅酸盐矿物的分离仍然较差9在这里高效调整剂的应用尤为重要O总之9在铝土矿浮选脱硅过程中9适宜的调整剂9特别是新型高效抑制剂的选择和研制十分必要O目前9因为一水硬铝石的可浮性好9人们对氧化矿正浮选研究比较深入9且铝土矿正浮选的药剂制度简单9成本较低O国家s九五P攻关项目s我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝新技术研究P工业试验的成功9使正浮选能够提供适合拜尔法生产用的铝土矿原料9所以绝大多数厂家采用的是抑制铝硅矿物\浮出水铝石的正浮选O但正浮选产率大(9药耗高9后序工艺脱水困难9且对拜尔法溶出过程产生不良影响O与此相反9抑制水铝石\浮出铝硅矿物的反浮选则可克服这些不足9它具有上浮产品产率低\精矿易过滤\机械夹带少\利于改善产品质量\且可实现原矿粗磨等优点O可是因其分离选择性差9精矿回收率低9极少用于实际生产O所以9我们一方面要寻求高选择性的正浮选药剂9进一步提高正浮选工艺指标9另一方面要加强新型高效一水硬铝石抑制剂的研制9使反浮选进入工业化O2新型抑制剂的研究对策药剂的研制应包括Z分别提取对铝矿物或铝硅矿物有特效的抑制功能基;查清与这些功能相应的性质;推断能体现这类性质的药剂分子结构;制备具有这种结构的样品O因为药剂的构效关系理论还不完善9加上其他不确定因素9药剂的性能验证\再设计\再验证是不可缺少的一个重要环节O由于氧化矿表面作用所需表面能比硫化矿相对较低9同时氧化矿表面水化程度较高9所以许多氧化矿具有相似的浮选行为O因而9诸多因素如值\零电点\表面电荷\表面离子\矿物晶体结构等都需进行考虑9并加以正确的利用 2 O2 矿物的晶格结构与可浮性矿物的某些性质在一定程度上依赖于自身的结构9特别是硅酸盐矿物的可浮性与它们的结构有直接的关系O在中国一水硬铝石型铝土矿中9一般有铝硅酸盐高岭石\叶腊石\伊利石等脉石矿物与铝矿物共生9其中一水硬铝石(Al23 2具有链状结构9属斜方晶系9破碎后9解理面上暴露有Al-和-键9Al活性33第期李海普等Z铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究点较多零电点在5.3左右;高岭石~伊利石~叶腊石均呈层状结构G这种矿物颗粒的可浮性依赖于相邻薄片间的连接方式G叶腊石{Al2(Si4O10X(OH X2}单位层间由微弱的分子间力相连破碎后颗粒表面有良好的疏水性高岭石{Al4(Si4O10X(OH X6}网层间依靠氢键联接破碎后棱上表面由破裂的Si-O键组成面上由破裂的氢键组成其表面亲水零电点为pH3.4 天然可浮性差;伊利石{KAl2 [(SiAl X4O10](OH X2nH2O}为2=1型层状硅酸盐矿物夹心面带一个受单位层间阳离子补尝的电荷层间依靠12配位的碱金属离子互相联系键较弱且离子具有流动性因此破碎后表面亲水零电点在pH1.0左右且在水溶液中表面带有一个不依赖于pH的固定负电荷区使其在低pH值时也使阳离子捕收剂覆盖在负电荷区而使矿物疏水[21 22]G 和一水硬铝石相比后三者矿物表面Al 活性点较少但硬度较低在同样磨矿条件下粒度较小表面Al活性点有所增加G2.2铝土矿脱硅浮选抑制剂的作用和功能分析针对铝土矿的浮选我们充分考虑以上因素的作用拟以如下方法来强化矿物分离:1.当用阴离子捕收剂正浮选铝矿物时铝硅酸盐矿物需要抑制可以从以下几个方面增大二者的差异:D使吸附有Ca2+~ Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子而活化的铝硅酸盐表面去活;@使矿物表面晶格中的Al3+阳离子部分溶解或覆盖增大铝矿物和铝硅酸盐矿物表面Al3+活性点数目的相对比值加强二者可浮性的差异;通过抑制剂中极性基的作用使铝硅酸盐矿物亲水的同时使捕收剂的吸附受阻G此时需要抑制剂能和Ca2+~Mg2+~ Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物且能通过氢键或静电力和铝硅酸盐作用使之亲水G另外适宜的荷负电基团以静电斥力阻止阴离子捕收剂在铝硅酸盐表面的吸附G据报道胺基可和硅酸盐发生较强的作用所以带有多亲水基的胺类化合物将是抑制剂的主要成分如多羟基胺~多羧基胺和带有羟基~羧基~磺酸基~磷酸基等多类极性基的胺类表面活性剂而能和Ca2+~Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物的有机物质也是不可缺少的G2.当用阳离子捕收剂进行反浮选时需要对一水硬铝石进行抑制希望抑制剂上的一部分基团能和Al活性点形成强烈作用从而使表面上带有更多Al活性点的一水硬铝石较铝硅酸盐受到更好的抑制G另外如果抑制剂上还带有部分荷正电基团则可通过静电排斥等作用阻止阳离子捕收剂向一水硬铝石表面靠近和吸附从而实现它们的分离G 杂质离子的影响与消除一样需要考虑G3.阴离子反浮选是利用阳离子活化剂使铝硅酸盐表面吸附阳离子而带上正电荷从而吸附阴离子捕收剂而被浮选的过程G一水硬铝石仍是被抑制的对象G抑制剂的作用大体上和阳离子反浮选中作用相同只是结构须有所改变:它的分子上若带有多余正电荷则会以静电引力和阴离子捕收剂作用消耗捕收剂;而假如荷负电基团不适宜则可能与阴离子捕收剂发生在铝硅酸盐上的竞争吸附恶化浮选效果所以此处抑制剂的结构要精心设计G从以上分析思路可以看出抑制剂应具有以下三种性能:良好的亲水性;较强的亲固性;适宜的荷电性G2.3抑制剂分子基本结构设计有机物的性质大多是通过其活性基性质实现的所以抑制剂的分子设计重点在于极性基的选择与配置G抑制剂亲固基中键合原子是药剂中直接与矿物配位形成G键的原子按照软硬酸碱理论Al3+属于强酸类应和半径小~电负性大的硬碱作用综合考虑氧原子是键合原子的最佳选择以氧为键合原子的强碱性基团羧酸基-COOH~羟基-OH~磺酸基-43矿产综合利用2001年SO3~膦酸基-PO3H等可作为亲固基引入一水硬铝石的抑制剂分子中,这些极性基还是亲水基O一般来说,极性基均具有不同程度的亲水性,常见的除了以上的亲固基外,还有醚基-O-~酰胺基-CONH2~仲胺基-R2NH2~叔胺基-R3NH~季胺基-R4N~羰基-C O等,其中荷电的基团可以以静电斥力阻止同电性的捕收剂在被抑制矿物表面的吸附,应适当引入分子O抑制剂分子中若带有能和矿物表面的阳离子发生螯合作用的基团,将会增加药剂的选择性O虽然铝原子不具有象重金属或过渡金属那样强的配位能力,但还是有一些有机物可和铝离子形成配合物或螯合物O上面的基团均可与Al3+发生配位,其中阴离子中带有负电荷的氧(-O-)配位能力较强,但关键在于其抑制剂分子中配位极性基种类搭配~立体位置和相互距离配置要恰当,如在茜素中亲水的羟基和羰基与铝离子配位螯合,8 -羟基喹啉中由羟基和环上的季胺与铝离子配位[23]O应用螯合抑制剂的不利之处是铝矿物和铝硅酸盐矿物晶体中的阳离子种类几乎相同或稍有不同,所能利用的仅是数量不同和晶格参数的差异O所以我们的任务是研制出不仅具有金属特性而且具有矿物特性的螯合剂O这就需要利用螯合作用中的立体化学因素对这种药剂进行设计,使它仅在特定的位置起螯合作用,从而实现铝矿物和铝硅酸盐矿物的选择性分离O总之,抑制剂的分子应有一定长的碳链,其上带有较多的亲水基~适量的亲固基和荷电排斥捕收剂的极性基O最好的是其中的两个或三个能与铝离子螯合,增加一水硬铝石抑制剂的功效O另外,仅用一种药剂而使之具有上述能力是极为困难的,组合使用抑制剂,造成两种或两种以上抑制作用同时发生,相互补充达到强化抑制的效果,充分发挥药剂的混和协同作用,也是研制开发新抑制剂的一种重要方法,不容忽视O3结论1.当前铝土矿浮选药剂配方单一,选择性差,分离效果不能同时达到要求的各项指标,开发~研制高效~选择性强的抑制剂势在必行O2.强化抑制,要充分利用矿物~药剂等各方面的有利因素,排除不利因素O3.抑制剂的研制关键在于极性基的选择与合理安排O铝土矿浮选脱硅抑制剂可从两方面入手:一要结合现有正浮选工艺,对抑制剂进行改性,提高效果;另一方面是由药剂构效关系,设计~合成出优良的一水硬铝石抑制剂,充分发挥反浮选的优越性O并且在加强新药剂开发的同时,进行合理组合药剂的研究O 参考文献:1王恩孚,马朝建,陆钦芳,等.选矿拜尔法处理中国高硅铝土矿生产氧化铝的探讨[J].轻金属, 1996(7):3~6.2沈阳铝镁设计研究院.选矿拜尔法生产氧化铝新技术项目可行性研究报告[R].1998.3罗琳.一水硬铝石型铝土矿化学选矿脱硅与综合利用研究[D].长沙:中南工业大学,1997.4Venta I.Groudeva.Microrganisms Improve Kaolin Properties[J].American Ceramic Society Bulletin,1995,74(6):85~86.5黄国智,方启学,崔吉让.铝土矿脱硅方法及研究进展[J].轻金属,1999(5):16~20.6关明九.国外铝土矿选矿试验及生产实践概况[J].轻金属,1991(6):1~5.7刘逸超,杨彩云.水云母一水硬铝石型铝土矿浮选试验[J].有色金属(选矿部分),1984(1):11 ~13.8杨诚.铝矾土工业选矿试验[J].有色金属(选矿部分),1982(6):1~4.9关明九.我国冶金级一水硬铝石高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况(一)[J].矿产综合利用,1989(4):13~18.10关明九.我国冶金级一水硬铝石高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况(二)[J].矿53第6期李海普等:铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究产综合利用91989(5):19~Z3.11温英.甘怀俊9王巧华.阳泉铝矾土富铝除铁的研究[J].中国锰业91995(6):Z6~Z9.1Z梁爱珍.一水硬铝石型铝土矿的浮选及其前景[J].有色金(选矿部分)91981(6):6~11.13中南工业大学.铝土矿选矿试验研究[R].1997.14Klimpel Richard R.Depressants for Silica or Siliceous Gangue in Ore Flotation9EP45396779 3O Oct.1991.15Z.S.C.Sillag.Enrichent of Bauxites by Selec-tive Agglomeration9Trav.ICSOBA91976913:Z71~Z84.16Sasaki~iroshi.Silica Remove from Alumina-containing Ore9JP.O74793O1Z1Feb.1995.17沈阳铝镁设计研究院.铝土矿选矿试验研究[R].198Z.18刘广义.一水硬铝石型铝土矿浮选脱硅研究[D].长沙:中南工业大学91993.19王淀佐.浮选剂作用原理及应用[M].北京:冶金工业出版社9198Z.Z O松冈功.氧化物的浮选[J].国外金属矿选矿9 1986(Z):3O~36.Z1孙传尧9印万忠.关于硅酸盐矿物可浮性与其晶体结构及表面特性的关系[J].矿冶91998(9): Z Z~Z8.Z Z胡岳华9刘晓文9邱冠周9等.一水硬铝石型铝土矿铝硅分离溶液化学I[J].矿冶工程9Z OOO(Z): 11~14.Z3刘邦瑞.螯合浮选剂[M].北京:冶金工业出版社9198Z.Flotation reagents f or desilication f rom Bauxite LI~ai-pu9~u Yue-hua9JIANG Yu-ren9WANG Dian-Zuo9CAO ue-feng(Central South University9Changsha9~unan9China)Abstract:The present status of flotation reagent application for desilication from bauxite and the reaction mechanism of depressants Were revieWed.The crystal structure and surface prop-erty of diaspore9kaolinite9illite and pyrophyllite Were discussed and the outline of research on neW organic depressants for various desilication technology in diasporic bauxite flotation Was suggested.Ke yw or d s:Bauxite;Flotation;Desilication;Flotation reagent收稿日期:Z OO1-OZ-Z6基金项目:国家教育部跨世纪人才基金资助项目作者简介:刘国根(1963-)9男9工学博士9中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室副主任9副教授9主要从事矿物加工工程方面的研究工作0铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究作者：李海普， 胡岳华， 蒋玉仁， 王淀佐， 曹学峰作者单位：中南大学矿物工程系,湖南长沙,410083刊名：矿产综合利用英文刊名：MULTIPURPOSE UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES年，卷(期)：2001(6)被引用次数：1次1.王恩孚;马朝建;陆钦芳选矿-拜尔法处理中国高硅铝土矿生产氧化铝的探讨 1996(07)2.沈阳铝镁设计研究院选矿-拜尔法生产氧化铝新技术项目可行性研究报告 19983.罗琳一水硬铝石型铝土矿化学选矿脱硅与综合利用研究[学位论文] 19974.VentaI Groudeva Microrganisms Improve Kaolin Properties 1995(06)5.黄国智;方启学;崔吉让铝土矿脱硅方法及研究进展 1999(05)6.关明九国外铝土矿选矿试验及生产实践概况 1991(06)7.刘逸超;杨彩云水云母-一水硬铝石型铝土矿浮选试验 1984(01)8.杨诚铝矾土工业选矿试验 1982(06)9.关明九我国冶金级一水硬铝石—高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况 1989(04)10.关明九我国冶金级一水硬铝石-高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况 1989(05)11.温英;甘怀俊;王巧华阳泉铝矾土富铝除铁的研究 1995(06)12.梁爱珍一水硬铝石型铝土矿的浮选及其前景 1981(06)13.中南工业大学铝土矿选矿试验研究 199714.Klimpel Richard R Depressants for Silica or Siliceous Gangue in Ore Flotatio n 199115.Z S C Sillag Enrichent of Bauxites by Selective Agglomeration,Trav 197616.Sasaki Hiroshi Silica Remove from Alumina-containing Ore 199517.沈阳铝镁设计研究院铝土矿选矿试验研究 198218.刘广义一水硬铝石型铝土矿浮选脱硅研究[学位论文] 199919.王淀佐浮选剂作用原理及应用 198220.松冈功氧化物的浮选 1986(02)21.孙传尧;印万忠关于硅酸盐矿物的可浮性与其晶体结构及表面特性关系的研究[期刊论文]-矿冶 1998(09)22.胡岳华;刘晓文;邱冠周一水硬铝石型铝土矿铝硅浮选分离溶液化学[期刊论文]-矿冶工程2000(02)23.刘邦瑞螯合浮选剂 1982。
压滤机过滤铝土矿浮选矿浆的探索
压滤机是一种间歇性操作、间断排料的一种加 压过滤设备。它的过滤过程是通过隔膜板之间的相 互挤压，排出滤液的一个过程。压滤机采用间断工 作，一个生产周期分为： 给料、压榨、吹干、卸料四个 阶段。
2． 1 滤布试验
滤布对于压滤机产能和滤饼水分有非常大的影 响。对于滤布选型，应首先提高其透气量，放大滤布 孔眼，使细颗粒难以堵塞孔眼； 然后再对滤布原料进
2． 3 最低水分考查
延长压滤机的进料、压榨、吹干时间，在降低产 能、增加能耗的情况下考察压滤机所能达到的最低 压滤水分，为 后 续 工 程 项 目 的 经 济 评 估 提 供 依 据。 试验结果见表 3。由试验结果可知，压滤机所能达 到的最低压滤水分为 8． 5% ～ 9． 0% ，此时压滤机 产能为 60． 5kg / m2 ·h 左右。
含硅脉石矿物的晶体结构都属于层状结构，这 些矿物的结构单位层之间是靠微弱的分子键连接， 所以这些含硅矿物的硬度较低，其莫氏硬度为 1． 5 ～ 2． 5，磨矿时易泥化。
正因为矿石中不同矿物之间的力学性质存在明 显的差异，导致矿石在磨碎过程中含硅矿物将优先 解离、泥化。研究结果表明，高岭石 － 0． 075mm 粒 级的生成速度为一水硬铝石的 1． 8 倍。
布的各项指标见表 2。
布种
原用布 试验布 1# 试验布 2#
密度 根 /10cm 270 × 120 190 × 140 550 × 235
表 2 滤布的主要指标
强力，N /5 × 20cm
T
W
1609． 3
1106． 9
1447． 5
1225． 6
3284
1853
伸长量，%
T
W
59． 6
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Ｙ ／ Ｎ Ｈａ ｉ ｊ ｕ ｎ
（ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃ ＨＩ Ｎ ＡＬ Ｃ Ｏ，Ｊ ｉ ａ ｏ ｚ ｕ ｏ Ｈｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ４ １ ７ ４，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｆ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ａ ｕ ｘ ｉ ｔ ｅ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
・
７ ６・
有色 金属（ 选矿部 分）
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ９ ４ ９ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ２ １
铝土矿正浮选精矿过滤助滤剂的研究及应用
尹 海 军
（ 中国铝业中州分公司，河南 焦作 ４ ５ ４ １ ７ ４ ）
铝土矿正浮选后的精矿过滤设备最初为陶瓷过 滤机 ，但由于陶瓷过滤机产能低 、运转率不高 ，逐 步被大型立盘所代替 ＿ ２ ］ 。近年来 ，随着铝土矿品 位 的下降 ，精矿黏度较大、粒度极细的的硅矿物含 量逐步上升 ，立盘过滤变得困难。由于立盘过滤能 力不足 ，实际生产中一部分未经过过滤的精矿浆被 迫直接进行矿浆调配 ，造成消耗增加 、指标恶化 。
文章编号 ： １ ６ ７ １ — ９ ４ ９ ２ （ ２ Ｏ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ６ — ０ ３
Ｔｈ ｅ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆｉ ｌ ｔ ｅ ｒ Ａｉ ｄ ｉ ｎ Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｆｌ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂａ ｕ ｘ ｉ ｔ ｅ
拜 耳 法 生 产 氧化 铝 新 技 术 于 ２ ０ ０ ３年 在 中 国铝
能 ，且 由于石 灰是 后续 拜 耳法 的生 产原 料 ，不 会 增
业 中州分公司成功地实现产业化 ，该工程采用中国 铝业公 司等单位联合开发的 “ 选择性磨矿一聚团浮 选”技术 ，将原矿 Ａ ／ Ｓ ５ － ６ 的低品位铝土矿通过浮 选后得到精矿 Ａ ／ Ｓ ｌ １ 左右 ，用于拜耳法生产氧化 铝 ，有效 地 解 决 了低 Ａ ／ Ｓ（ ５ ～ ６ ） 的铝 土 矿 不 能 直 接采用经济 的拜耳法生产 的问题 ［ 。随着氧化铝 生产规模 的不断扩大 ，矿石急剧消耗 ，原矿品位开
加流程中的杂质含量 ，是一种高效可靠的助滤剂。
１ 铝 土矿 浮选工艺流程及 浮选精矿 的 物料性质
１ ． １ 铝 土矿浮 选 工艺流 程
铝土矿经过破碎机 、球磨机及分级后得到粒度
始快速下降 ，原矿 Ａ ／ Ｓ 从２ ０ ０ ３ 年的 ５ － ６下降到了 现在的 ３ ． ８ ～ ４ ． ５ ，精矿 ＭＳ 随之下降至 ６ ． ０ ～ ８ ． ０ 。
铝土矿正浮选精矿的 ＭＳ 在７ 左右 ，杂质主要
为 ｓ ｉ 、Ｆ ｅ 、Ｔ ｉ 。
通过研究发现 ，石灰乳作为铝土矿正浮选精矿过滤 的助滤剂 ，效果 明显 ，能大 幅度地 提高过滤机产
铝土矿正浮选精矿的物相组成测试结果见表 ２ 。
铝土矿正浮选精矿 的物相组成主要 以一水硬铝
收稿 日 期 ：２ ０ １ ２ — ０ ７ — １ ４ 修 回日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ５ — ３ １ 作者简介 ：尹海军 （ １ ９ ７ ６ 一 ） ，来自 ，山西朔州人 ，高级工程师。
摘 要 ： 实验室研究了铝土矿正浮选精矿过滤的助滤剂 ， 工业应用证明有效地解决了 由于铝土矿品位 的下降 ，铝土矿
正浮选精矿过滤困难 ，过滤设备产能低下的难题。
关 键 词 ：铝土矿正浮选精 矿 ； 过滤机 ；助滤剂 ；石灰乳
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ９ ２ ６ ． ２ ＋ ２
文献标志码 ： Ａ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｆ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｄ ｏｒ ｆ ｃ ｈ ｏ ｓ ｅ ｎ ｂ ａ ｕ ｘ ｉ ｔ ｅ ；ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ；ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｄ；ｌ ｉ ｍｅ ｍｉ ｌ ｋ
合格的入选矿浆 ，添加合适的浮选药剂经过一次粗
选 、两次精选 、两次扫选作业后得到精矿浆和尾矿 浆。尾矿浆经过高效槽脱水送大坝堆存处理 ，而精 矿浆经过高效槽一次脱水、立盘二次脱水后送人拜
尔 法工艺 溶 出 。工 艺流 程见 图 １ 。 １ ． ２ 浮选精 矿 的物 料性质
铝土矿正浮选精矿的化学成分测试结果见表 １ 。
ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｉ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｂ ａ ｕ ｘ ｉ ｔ ｅ
ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｂ ｅ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｗ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｃ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ｅ ｄ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ．