广西合浦某高岭土选矿工艺试验研究
第２３卷第２期 ２０１４年２月 中 国 矿 业 ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖｏｌ｜２３．Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． ２Ｏ１４
广西合浦某高岭土选矿工艺试验研究
朱 宾 ，陆 智。，蔡振波 ，周 源。，刘均云
（１．桂林理．７－－大学南宁分校，广西南宁５３０００１；２．广西冶金研究院，广西南宁５３００２３；
３．江西理工大学，江西赣州３４１０００；４．江西明达功能材料有限责任公司，江西赣州３４２１０８）
摘要：广西合浦某高岭土属于沉积型高岭土，原矿中含钛矿物以无磁性的锐钛矿为主，除铁、除钛 难度大。试验围绕一２ ｍ矿样降铁、钛及提高白度，进行了高梯度磁选、离心选矿机分选、浮选、选择性絮 凝等多种方案探索。最终采用除砂一分级一离心选矿机除铁、钛一分级一化学漂白的工艺流程，涂料级产品取 得了较好指标：一２ｐ．ｍ含量大于９Ｏ 、Ａｌ２０。３５．１１ 、ＳｉＯ２ ４６．３５ 、ＴＦｅ ０．７８ 、ＴｉＯ２０．８９ 、ＳＯ３小于 ０．５ 、高岭石大于８５ 、伊利石小于１５ 、石英极微、白度８Ｏ．４，同时获得了较高品质的石英砂和陶瓷原 料，带来可观经济效益。 关键词：高岭土；化学漂白；涂料级产品 中图分类号：ＴＤ９７３ ．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—４０５１（２０１４）０２—０１２２—０４
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａ ｋａｏｌｉｎ
ｉｎ Ｈｅｐｕ ｃｏｕｎｔｙ，Ｇｕａｎｇｘｉ
ＺＨＵ Ｂｉｎ ，ＬＵ Ｚｈｉ ，ＣＡＩ Ｚｈｅｎ－ｂｏ ，ＺＨＯＵ Ｙｕａｎ。，ＬＩＵ Ｊｕｎ－ｙｕｎ （１．Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎａｎｎｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００２３，Ｃｈｉｎａ；３．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｉｎｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ；４．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｍｉｎｇｄａ ｆｕｎｃｔｉｏｎａ１ ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４２１０８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｃｅｒｔａｉｎ Ｋａｏｌｉｎ ｏｒｅ ｉｎ Ｈｅｐｕ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ ｉｓ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｋａｏｌｉｎ，ａｎｄ ｔｈｅ Ｔｉ—ｂｅａｒｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｗ ｏｒｅ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｎｏｎｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎａｔａｓｅｓ，ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ ｏｆ～２／，ｓａｍｐｌｅ ｏｒｅ，ｓｅｖｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ—ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｓｏｒｔｉｎｇ ｂｙ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｓｅｐａｒａｔｏｒ，ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗｓ ａｓ ｄｅｓａｎｄｉｎｇ—ｇｒａｄｉｎｇ— ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｂｙ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｓｅｐａｒａｔｏｒ－ｇｒａｄｉｎｇ—ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂｌｅａｃｈｉｎｇ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｄｏｐｔｅｄ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｇｒａｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｒｅａｃｈ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｉｎｄｅｘ：一２／￣ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｖｅｒ ９０ ，Ａ１２Ｏ３ ３５．１１ ，ＳｉＯ２ ４６．３５ ，ＴＦｅ ０．７８ ，ＴｉＯ２０．８９ ，ＳＯ３＜０．５ ，ｋａｏｌｉｎｉｔｅ＞８５ ，ｉｌｌｉｔｅ＜１５ ，ｖｅｒｙ ｌｉｔｔｌｅ ｑｕａｒｔｚ， ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ ８０．４．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｉｔ ｇｅｔｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｌｉｃａ ｓａｎｄ ａｎｄ ｃｅｒａｍｉｃ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗｈｉｃｈ ｂｒｉｎｇ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｋａｏｌｉｎ；ｂｌｅａｃｈｉｎｇ；ｃｏａｔｉｎｇ ｇｒａｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ
高岭土是一族黏土矿物的总称，其基本组成为 高岭石组和多水高岭石组，主要由高岭石、埃洛石组
成，含量可达９Ｏ 以上。其次，还有水云母，常混有
黄铁矿、褐铁矿、锐钛矿、石英、玉髓、明矾等，有时还
收稿日期：２０１３—０３—１７ 基金项目：２０１３年度广西高等教育教学改革工程项目资助（编号： ２０１３ＪＧＡ１５３） 作者简介：朱宾（１９６７一）．女，广西玉林人，主要从事资源综合利 用和环境保护的教学和科研工作。 有少量的有机质。质纯的高岭土具有白度高、质软、
易分散悬浮于水中、可塑性好、粘结性高、电绝缘性 能优良、抗酸溶性良好、阳离子交换量低、耐火性良
好等理化性质。高岭土已被广泛应用于造纸、陶瓷、 橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业。高岭
土作为化工添加材料，可显著提高产品的档次，增加 产品的附加值。
广西有着丰富的高岭土资源，仅合浦县高岭
土资源储量高达５．７亿ｔ。合浦高岭土具有晶型
好、粒度细、白度高等特性，是用于造纸涂料的理 第２期 朱 宾，等：广西合浦某高岭土选矿工艺试验研究
想材料。该高岭土矿床属滨海泻湖相沉积型矿
床 ，铁主要以重矿物的形态存在，磁性较弱，采
用单一手段要使白度提高到８Ｏ以上难度大，必须
考虑离心选矿机、高梯度磁选及化学漂白的合理
联合分选法。
１合浦高岭土原矿特性
１．１化学成分
原矿多元素分析结果见表１。
表１原矿多元素分析 １．２矿物成分
经显微镜下观察、ｘ射线衍射、差热分析和电
子探针综合分析，查明原矿中主要矿物为石英、高
岭石和伊利石，少量的矿物有长石、电气石、锆石 和云母，微量的矿物有锐钛矿、金红石、针铁矿、褐
铁矿等。原矿主要矿物含量及其在各粒级中的分
布见表２。 由表２可知，一０．００２ｍｍ产品中高岭土的含
量高达７Ｏ 以上，但含铁、钛较高。研究围绕一２
矿样降铁、钛及提高白度，进行了高梯度磁选、离 心选矿机分选、浮选、选择性絮凝等多种方案
探索。
表２原矿矿物粒度分布情况表
高岭石 伊利石 石英 长石 电气石 锆石 白云母 锐钛矿 针铁矿 合计 １．８６ １ｏ．６８ ７９．３１ １．４８ ３．１４ ０．８７ ０．３７ ｏ．５６ １．７３ １０Ｏ．ＯＯ
２选矿试验
通过对各种除铁、钛方法对比，采取离心机脱除
的效果较好，可使一２ 产品中的铁及钛有较明显的 降低，使白度提高２个左右，同时起到分级作用，减
轻分级设备给矿压力；采用高梯度磁选只能除去
１４ ９／６～２Ｏ 的铁及２Ｏ 的二氧化钛，使白度提高１
左右；采用连二亚硫酸钠加硫酸调节ｐＨ值的化学 漂白方案，漂白效果较好，白度可以提高３～４个百
分点。探索试验表明：采用单一手段要使白度提高
到８Ｏ％以上很困难，必须考虑离心选矿机，高梯度 磁选及化学漂白的合理联合分选法Ｌ３Ｊ。
２．１离心选矿机选别条件试验
２．１．１ 离心选矿机简体转速试验 离心选矿机对微细矿粒回收效率高，有效回收
粒度为０．０７４￣０．０１ｍｍ，因此试验中利用离心机降
低高岭石中含铁、钛量。固定条件：给矿浓度５ ，
六偏磷酸钠用量为３０００ｇ／ｔ，给矿流量１０００ｃｍ３／ｍｉｎ。
改变离心选矿机筒体转速（分别为５００、６５０、 ８００ｒ／ｍｉｎ时）对精矿指标的影响见图１。
由图１可知，离心机转速由５００ｒ／ｍｉｎ增加到
８００ｒ／ｒａｉｎ时，精矿的产率下降，精矿中铁、钛含量则
增加。由此可见，随着离心机转速增大，除铁除钛效 立星 培 回 哩
离心机转速／￣：／ｍｉｎ １．铁品位２．二氧化钛品位３ 铁回收率４．二氧化钛回收率
图１ 离心机不同转速对精矿指标的影响
果逐渐变好。
２．１．２离心选矿机给矿浓度试验
固定条件：六偏磷酸钠用量为３０００ｇ／ｔ，给矿流 量１０００ｃｍ。／ｍｉｎ，离心选矿机简体转速８００ｒ／ｍｉｎ。
不同给矿浓度（分别为５％、１０ 、２０ 时）对精矿指
标影响见图２。 由图２可知，给矿浓度为５ 时，分选效果最
好。探索试验中进行过２％给矿浓度试验，其精矿
产率可达９０ ，考虑浓度过小紧贴离心机筒壁矿物
易被冲走，造成选别效果不佳，同时为保证离心机处 Ⅲ 教数 瑚 ０吼 ∞ 瑚盯 教教 加” 捣Ｍ 数 ∞∞ ＂罟黾 吼 Ｏ Ｌ ∞ ｕ踮 教数Ｍ％敫 ｎ Ｃ；
珀 中国矿业 第２３卷
理能力，最终选择５ 的给矿浓度为最佳条件。 ２．１．３离心选矿机分散剂用量试验
固定条件：给矿浓度５％，给矿流量１０００ｃｍ。／
ｍｉｎ，离心选矿机筒体转速８００ｒ／ｒａｉｎ。不同分散剂 六偏磷酸钠 用量（分别为０、１２５０、２５００、４０００ｇ／ｔ
时）对精矿指标的影响见图３。
Ⅱ基 ｂ
晤 给矿浓度／％ １．铁品位２．二氧化钛品位３．铁回收率４．二氧化钛回收率
图２ 离心机不同给矿浓度对精矿指标的影响
分散剂六偏用量／ １．铁品位２．二氧化钛品位３．铁回收率４．二氧化钛回收率
图３离心机分散剂用量对精矿指标的影响 回 哩
褂
回 噬
由图３可知，加入分散剂后离心选矿机的分选 效果明显变好，当分散剂六偏磷酸钠的用量为
２５００ｇ／ｔ时获得指标较好。
２．２化学漂白条件试验 根据探索试验，选择连二亚硫酸钠作为漂白剂，
对连二亚硫酸钠漂白的主要影响因素：ｐＨ值、ｐＨ 调整剂、连二亚硫酸钠的用量、加药时间、漂白温度
等分别进行条件试验。
２．２．１ ＰＨ条件试验
给矿为一２ 产品，固定条件：连二亚硫酸钠用
量１００００ｇ／ｔ，加药时间３０ｍｉｎ，漂白温度４Ｏ℃，采用 硫酸调节ｐＨ。试验结果见表３。
由表３可知，采用连二亚硫酸钠进行漂白时，
ｐＨ为３左右漂白效果最佳。其主要原因是ｐＨ过 低时（小于２），使连二亚硫酸钠的稳定性降低，一部
分发生分解，使参加还原的药剂量减少。当ｐＨ值 大于４时，已被还原为可溶性的二价铁又易被氧化
成三价铁，生成氢氧化铁沉淀，因此选择漂白ｐＨ值 为２～４。
表３不同ｐＨ值的漂白试验结果
２．２．２ ｐＨ调整剂的选择
采用硫酸和盐酸分别作为ｐＨ调整剂，将ｐＨ
调至３，在连二亚硫酸钠用量１００００ｇ／ｔ，加药时间 ３０ｍｉｎ，温度为４Ｏ℃的相同条件下，对离心机精矿一
２ 产品进行漂白试验。试验结果表明：两种试剂漂
白效果相仿，但采用硫酸调剂ｐＨ值更稳定，而盐酸
调节ｐＨ时变化较快，且中间过程需要补加，综合考
虑试剂价格及来源等因素，最终选择硫酸作为ｐＨ 调整剂。 ２．２．３ 连二亚硫酸钠用量、加药时间、漂白温度试验
对此三条件进行正交试验，硫酸加入一２肚试样
选矿技术介绍--磁选
矿物分选技术----磁选
一、 磁选概述
磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间磁性的差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。
1.
磁选中矿物的分类
通常将待选矿物按比磁化系数x的大小分为四类：①强磁性矿物，x>3000×10-9m3/kg，主要有磁铁矿、钛磁铁矿和磁黄铁矿等；②中等磁性矿物，x=(600~3000)×10-9m3/kg，有钛铁矿、假像和半假象赤铁矿等；③弱磁性矿物，x=(15~600)×10-9m3/kg，主要有赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿和黑钨矿等；④非磁性矿物，x<15×10-9m3/kg，有白钨矿、石英、长石、方铅矿、金和萤石等。
强磁矿物磁铁矿 中等磁性矿物假象赤铁矿 弱磁性矿物镜铁矿 非磁性矿物石英
图1 各类不同磁性的矿物
2. 磁选的工作原理
磁选的工作原理是：矿物颗粒在磁场中受到磁力和其他机械力（如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等）的共同作用，磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关；非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用，因此，各种矿物沿不同路径运动，从而得到分选。一般说来磁性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。
图2
矿物颗粒在某湿式电磁磁选机中的受力情况
3. 磁选机的分类
目前，国内外使用的磁选机种类很多，分类方法不一。
① 按磁选机的磁源可分为永磁磁选机与电磁磁选机；
② 根据磁场强弱可分为： a. 弱磁场磁选机，磁极表面磁场强度72-160
kA/m；b. 中磁场磁选机，磁极表面磁场强度160-480 kA/m；c.强磁场磁选机，磁极表面磁场强度480-1600 kA/m；
③ 按选别过程的介质可分为干式磁选机与湿式磁选机；
④ 按磁场类型可分为恒定磁场、脉动磁场和交变磁场磁选机；
⑤ 按机体外形结构分为带式磁选机、筒式磁选机、辊式磁选机、盘式磁选机、环式磁选机、 笼式磁选机和滑轮式磁选机。
贵溪某粘土矿选矿试验研究
２０１ １年第６期 中国非金属矿工业导刊 总第９３期
【试验研究】
丁建芳
（中国高岭土公司，江苏苏州 ２１５１ ５１）
【摘要】本文对江西贵溪某粘土矿进行了分级、沉降、漂白等试验研究，并针对该矿矿源特点给出了实用性强、投资 少、见效快的加工工艺方案。 【关键词】伊利石；白云母；选矿；试验研究，江西贵溪 【中图分类号】Ｔｄ８７３．１ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００７—９３８６（２０１１）０６—００２５—０２
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｃｌａｙ Ｍｉｎｅｒａｌ ｉｎ Ｇｕｉｘｉ
ＤＩＮＧ Ｊｉａｎ—ｆａｎｇ
（Ｃｈｉｎａ Ｋａｏｌｉｎ Ｃｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｕｚｈｏｕ ２ １ ５ １ ５ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｂｌｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｏｎ ａ ｃｌａｙ ｍｉｎｅｒａｌ ｉｎ Ｇｕｉｘｉ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｉｎｅｒａｌ ｓｏｕｒｃｅ，ａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ，ｓｍａｌｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｑｕｉｃｋ ｇａｉｎｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｆｆｅｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｌｌｉｔｅ；ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ；ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ；Ｊｉａｎｇｘｉ Ｇｕｉｘｉ
随着我国非金属矿行业的快速发展，优质非金属
矿源日趋减少，低品位、高杂质含量的粘土矿的处理，
日益显得重要。本文对江西贵溪某低品位粘土矿进行了
分级、沉降、漂白等试验研究，并针对矿源特点给出了
某复杂铅锌铁矿选矿试验研究
第２９卷第６期 ２０１３年１２月 有 色 矿 冶 Ｎ０Ｎ ＦＥＲＲ０ＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＩ ＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．２９．№６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１３
文章编号：ｌＯＯ７—９６７Ｘ（２０１３）０６一ｏｏ１３—０４
某复杂铅锌铁矿选矿试验研究
高起鹏，秦贵杰
（沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳ｌｌｏｌ４１）
摘要：河北某复杂低品位铅锌铁矿石，含铅锌铁品位分别为ｏ．５１ 、２．９２ 和１１．８８ ，通过浮 选法回收铅锌＋磁选回收铁的联合工艺流程，获得了理想的选矿工艺指标。采用捕收性 和选择性好的乙硫氮作为铅捕收剂，实现了铅与锌的优先浮选分离，获得了含铅品位 ４９．３７ ，回收率７１．８１ 的铅精矿；采用丁基黄药作为锌捕收剂，获得了含锌品位 ５６．２１ ，回收率７９．１９ 的锌精矿；采用湿式弱磁选，获得了含铁６６．７８ ，回收率 ６Ｏ．２１ 的铁精矿。
关键词：铅锌铁矿；浮选；磁选；优先浮选 中图分类号：ＴＤ９５２ 文献标识码：Ａ
… ＿Ｌ 日ＩＪ 舌
铅锌铁多金属矿石分离是选矿的难题之一，特 别是低品位铅锌铁矿石，由于原矿品位低，选出合格 精矿更加困难。试验通过流程对比，确定优先工艺 流程回收铅锌铁。主要理由为，一是方铅矿的可浮
性比闪锌矿好，同时方铅矿抑制后难于活化；二是原 矿铅品位远低于锌品位，因此“浮少抑多”在技术和
经济上比较合理；三是铅锌优先流程试验工艺指标 明显优于铅锌混选分离工艺流程试验指标。本文介
绍铅锌优先浮选＋磁选铁工艺流程的试验研究结 果。试验矿石采自河北某矿业有限公司铅锌矿。
２ 矿石性质
２．１矿石矿物组成 试验矿石矿物种类较多，矿物组成比较复杂。
金属矿物主要为闪锌矿、赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿，其 次为方铅矿、菱锌矿、黄铜矿和褐铁矿。非金属矿物
主要为绿泥石、辉石和斜长石，其次为碳酸盐矿物、 绢云母、绿泥石、黑云母、石英、萤石、高岭土等。 ２．２原矿多元素化学分析
用铝土矿选矿尾矿制备聚合氯化铝及污水处理试验研究
Vol. 39 No. 6(Sum. 174)
Dec. 2020第39
卷第6
期(总第174
期)
2020
牟12
月湿法冶金 .
Hydrometallurgy of China
用铝土矿选矿尾矿制备聚合氯化铝
及污水处理试验研究
刘三军，刘永，李向阳，刘建东，祝雯霞，芮饪哲，
熊畅，武志超,何贤龙，蒋振韦，李姣阳
(南华大学资源环境与安全学院，湖南衡阳421001)
摘要:研究了用铝土矿选矿尾矿制备聚合氯化铝，考察了铝土矿尾矿焙烧温度、焙烧时间、盐酸浓度、溶出温度
和溶出时间对铝溶出率的影响及所制备聚合氯化铝(PAC)对污水的处理效果。结果表明：铝土矿尾矿在750 °C
下焙烧1.0 h,然后用20%盐酸在85 °C下溶解2 h,铝溶出率为90.12%；溶出的铝在适宜条件下聚合获得聚合
氯化铝(PAC)；在常温下，以0. 5 mL/L PAC处理污水，结果污水浊度去除率为90. 46%，净化效果较好。
关键词：铝土矿;尾矿;聚合氯化铝(PAC)；絮凝剂；制备
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号:1009-2617(2020)06-0539-04
DOI：10. 13355/j. cnki. sfyj. 2020. 06. 017
铝土矿选矿过程中产出大量尾矿，尾矿堆
存占用大量土地。铝土矿尾矿中，AI2O3
质量分
数达40%
〜45%,
可以作为聚合氯化铝制备原
料间。聚合氯化铝
(PAC)
是三氯化铝的碱式盐，
是一种无机高分子絮凝剂4
勺，具有絮凝性能优
良、沉降速度快、适应性强、用量少、净水成本低等
特点而被用于处理饮用水，城市及化工、冶金、石
油等工业废水。目前，对净水剂聚合氯化铝的市
场需求量每年有100
万〜150
万tE6-10] 0
试验研究
了用铝土矿选矿尾矿制备聚合氯化铝絮凝剂，并
用于净化处理废水。
1试验部分
1.1试验设备及材料
用富利达试验仪器厂生产的4-10
的箱式电 阻炉对尾矿进行焙烧。
试验所用试剂均购自国药控股化学试剂有限
硅石选矿提纯工艺研究进展
硅石选矿提纯工艺讨论进展（一）
1硅石杂质赋存状态
硅石除了重要矿物石英外,通常伴有长石、云母、粘土和铁质等杂质矿物。制备的高纯和超高纯石英原材料,是除了二氧化硅外其它都是杂质,其中重要的有害杂质是含铁和含铝杂质,所以硅质原材料提纯方法和工艺流程的进步和改进也重要体现在对含铁杂质和含铝杂质的有效脱除上。
铁在硅石中常以以下几种形式存在:以微细粒状态赋存在粘土,或者高岭土化的长石中；以氧化铁薄膜形式附着在石英颗粒的表面；含在重矿物和铁矿物等颗粒中；在石英颗粒内部呈浸染或透镜状态或以固溶态存在于石英晶体内部。此外,加工过程中也会混入肯定量的机械铁。
含铝杂质重要来自长石、云母和粘土矿物,还有Al3+替代Si4+存在于石英晶格中。这种异价类质同象的替换,常造成碱金属阳离子进入结构空隙,以保持电子的平衡,形成结构杂质。
此外,硅石中普遍存有流体包裹体,按其成因可分原生包裹体、假次生包裹体、次生包裹体三类:原生包裹体是先于主矿物或与主矿物同时形成的包裹体,其特点是包裹体生成后不发生空间上的移动。原生包裹体占据主矿物结晶构造位置上,均匀分布于晶体中。
假次生包裹体是在主矿物结晶过程中,由于应力和构造作用,使已结晶的矿物发生碎裂和裂开,在这些裂隙中,成矿溶液又重新进入而产生重结晶时形成的包裹体。其特点是形成之后在空间上发生过位移。假次生包裹体外端停止于晶体内的一个生长面,并存在着明显的排列面。
次生包裹体是形成于主矿物结晶基本完成之后任何过程的包裹体,晶体形成后,因受外界作用力的影响而分裂,产生裂隙,这时在环境中活动的含矿溶液就有可能渗入晶体内成为包裹体。次生包裹体一般在后期构造愈合的位置上,常沿裂隙分布,且几组包裹体可以相交,形状较为多而杂。 流体体积很小,一般直径在微米右左,粉碎石英矿时,次生包裹体就简单被机械分裂,但原生包裹体,就很难分裂除去,即使用高温滚烧也只能将表面局部气体包裹体炸裂,不足以更改内部微小气泡状态。流体包裹体中的小分子气体可以通过高不冷不热延长排气时间等排出。但CO、CO2等气体极难从固体或熔体中排出,造成熔制产品缺陷。
褐铁矿选矿试验报告
1 目 录
1 前言 .......................................................................................................................... 1
2 试样的采取与加工 .................................................................................................. 2
3 矿石工艺矿物学研究 .............................................................................................. 3
3.1 矿石矿物组成 ................................................................................................ 3
3.1.1 矿石化学分析 ...................................................................................... 3
3.1.2 矿石矿物组成及相对含量 .................................................................. 3
3.2 矿石结构构造 ................................................................................................ 3
3.2.1 矿石的构造 .......................................................................................... 3
试验需要的矿样重量
试验需要的矿样重量的确定，主要取决于下述因素：矿石类型和性质，试验类型、规模和深度，选矿方法和工艺流程的复杂程度，试验设备的规格和能力，试验运转时间等。矿样的重量应由试验研究单位提出，下面为矿样重量的一般要求。
1、可选性试验和试验室小型流程试验矿样的重量的一般要求，参见表1。
表1 可选性试验和试验室小型流程试验矿样重量的一般要求
试验类型 矿石种类 选矿方法 矿样重量，kg
可选性试验 磁铁矿石 磁选 100～200
赤铁矿石、菱铁矿石、有色金属矿石、
磷灰石、硫铁矿石、铬矿石 浮选、强磁选、焙烧磁选、重选 200～300
多金属矿石、锰矿石、硅钙质磷块岩、钾矿石、硼矿石 浮选、磁浮联合选 300～500
重选 500～1000
试验室小型流程试验 磁铁矿石 磁选 200～400
赤铁矿石、菱铁矿石、有色金属矿石、
磷灰石、硫铁矿石、铬矿石 浮选、强磁选、焙烧磁选 500～1000
重选 2000～3000
多金属矿石、锰矿石、硅钙质磷块岩、钾矿石、硼矿石 浮选、磁浮联合选 1000～1500
重选、浮重联合选 2500～4000
难选氧化矿混合矿石 选冶联合、浮磁重联合选 4000以上
2、试验室扩大连续试验矿样的重量，通常有5000～10000kg即可。
表2 选矿设计对选矿工艺流程试验规模的要求
序 号 矿石可选性 矿石类型 选矿厂
设计规模 设计阶段
可行性研究
或设计任务书 初步设计
1 易选矿石 原生磁铁矿，有色金属单一硫化矿，硫化铁矿，大 小型流程试验 扩大连续试验 磷灰石矿
中 小型流程试验 小型流程试验
扩大连续试验
小 可选性试验
小型流程试验 小型连续试验
2 较易选矿石 有色金属硫化铜钼矿、铅锌矿，一般的铜铅锌矿，伴生硫化矿的磁铁矿，变质磷灰岩矿，光卤石矿 大 小型流程试验
扩大连续试验 扩大连续试验
半工业试验
中 小型流程试验 小型流程试验
扩大连续试验
某金矿石浮选试验研究
第２８卷第１期 ２０１２年２月 有色矿冶 Ｎ０Ｎ—ＦＥＲＲＯＵＳ Ｍ Ｄ Ｇ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．２８．№ｌ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１２
文章编号：１００７—９６７Ｘ（２０１２）０１—００１５—０３
某金矿石浮选试验研究
高起鹏
（沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳１１０１４１）
摘要：通过对含金２．０５ ｇ／ｔ、含硫３．９３％的某含金石英脉矿石进行浮选试验研究，结果表明，适 当控制浮选药剂用量，采用“饥饿加药法”，可以获得含金品位为３１．５５ ｇ／ｔ，金回收率为 ９３．５８％的金精矿。为合理利用金矿资源，在保证金回收率的前提下，提高金精矿品位，试 验进行了有益的尝试。 关键词：金矿石；饥饿加药；药剂制度；金品位
中图分类号：ＴＤ９２３ 文献标识码：Ｂ
一般来说，黄铁矿含金石英脉矿石中金属矿物 以黄铁矿为主，硫化物含量在５％～１５％，金主要与
黄铁矿共生。由于矿石含硫较高，矿物组成复杂，金
与硫化物关系密切，因此分选难度较大，通常难以获 得较高品位的浮选精矿。提高金精矿品位的研究一
直是黄铁矿含金石英脉矿石浮选的技术重点。 试验矿石以黄铁矿和石英为主，黄铁矿含量为
６．８４％，含硫３．９３％，金与黄铁矿关系密切，属于典 型黄铁矿含金石英脉矿石，试验研究表明，通过适当
控制浮选药剂用量，采用所谓“饥饿加药法”进行浮 选，可以取得较好的工艺指标。
１ 矿石性质
１．１矿样及矿石化学分析 矿样采至辽宁省葫芦岛市某金矿。试验矿石中
矿物种类较多，矿物组成较复杂。金属矿物以黄铁
矿为主，其次为赤铁矿、褐铁矿、锐钛矿，还有少量的 黄铜矿、铜蓝、辉铜矿和蓝铜矿等。脉石矿物主要为 石英，其次为长石和高岭土、白云母、绢云母及粘土
矿物等。矿石中金主要分布在黄铁矿裂隙中和包裹 在黄铁矿中，极少部分分布在黄铁矿和脉石粒间，金
与黄铁矿关系密切。黄铁矿以粗粒、中粒嵌布为主。 金以细粒、微粒嵌布为主。原矿多元素化学分析结
四川某低品位长石矿选矿提纯试验研究
第３５卷第４期 ２０１２年７月 非金属矿 Ｎｏｎ—Ｍｅｔａｌｌｉｃ ＭｉｎｅＳ Ｖ＿０１．３５ ＮＯ．４ Ｊｕｌｙ，２０１２
四川某低品位长石矿选矿提纯试验研究
徐龙华巫侯琴王维清冯启明
（西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室，四川绵阳６２１０１０）
摘 要对四川某地Ｋ２０＋Ｎａ２０含量为９％左右的低品位长石矿先采用“棒磨一弱磁一脱泥一ＳＬｏｎ高梯度磁选”工艺流程除去暗色物质，再 在无氟酸性条件及阴阳离子混合捕收剂作用下粗选１次，扫选２次，然后通过浓缩脱水在中性ｐＨ值为６ ，六偏磷酸作为调整剂的条件下浮选，浮
选精矿再经ＳＬｏｎ高梯度磁选，最终可获得ＴＦｅ２０３含量为０．２％、Ｋ２０＋ＮａｚＯ含量大于１３％的长石精矿，同时获得ＳｉＯ２含量大于９８．５％的石英尾矿。
关键词低品位长石石英 ＳＬｏｎ高梯度磁选混合捕收剂 浮选 中图分类号：ＴＤ９７３十．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８０９８（２０１２）０４—００２９－０３
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ Ｌｏｗ—ｇｒａｄｅ Ｆｅｌｄｓｐａｒ Ｏｒｅ ｆｒｏｍ Ｓｉｃｈｕａｎ ｂｙ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｘｕ Ｌｏｎｇｈｕａ Ｗｕ Ｈｏｕｑｉｎ Ｗａｎｇ Ｗｅｉｑｉｎｇ Ｆｅｎｇ Ｑｉｍｉｎｇ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｗａｓｔｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｃｙｃｌｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，
Ｓｉｃｈｕａｎ ６２１０１０） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｆｅｌｄｓｐａｒ ｏｒｅ ｗａｓ ｆｒｏｍ Ｓｉｃｈｕａｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｋ２０＋Ｎａ２Ｏ ａｂｏｕｔ ９％．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ”ｒｏｄ ｍｉｌｌ—ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ・
中国高岭土情况现状
高岭土
高岭土矿资源概述
“高岭土(Kaolin)”一词来源于中国江西景德镇高岭村产的一种可以制瓷的白色粘土而得名。高岭土矿是高岭石亚族粘土矿物达到可利用含量的粘土或粘土岩。
高岭土因具有许多优良的工艺性能，广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料，化工、农药、医药、纺织、石油、建材及国防等部门。随着工业技术的发展和科技迅速提高，陶瓷制品的种类愈来愈多，它不仅与人们日常生活密切相关，而且在国防尖端技术的应用也很广泛，如电气、原子能、喷气式飞机、火箭、人造卫星、半导体、微波技术、集成电路、广播、电视及雷达等方面几乎都需要陶瓷制品。可见高岭土矿产在国民经济和国防建设中所占的重要地位。
一、 矿物原料特点
高岭土的岩石学特征与矿物学特征相同，具有松散土状和坚硬岩石状两种外貌，其矿物成分、化学成分和粒度变化都较大。
高岭土的矿物成分由粘土矿物和非粘土矿物组成，前者主要包括高岭石、迪开石、珍珠陶土、变高岭石(1.0nm和0.7nm埃洛石)、水云母和蒙脱石；后者主要是石英、长石、云母等碎屑矿物，少量的重矿物及一些自生和次生的矿物，如磁铁矿、金红石、褐(针)铁矿、明矾石、三水铝石、一水硬铝石和一水软铝石等(表4.22.1)。
高岭石及其多型矿物迪开石和珍珠陶土同属1∶1型二八面体的层状硅酸盐，结构单元层完全相同，单位构造高度为0.7nm，层间以氢键相联结， 无水分子和离子。 它们的理想结构式为Al4［Si4O10］(OH)8，理论化学成分为SiO2 46.54%、Al2O3 39.50%、H2O 13.96%，它们之间区别在于单元层间堆叠方式不同。高岭石为三斜晶系，一般为无色至白色的细小鳞片，单晶呈假六方板状或书册状，平行连生的集合体往往呈蠕虫状或手风琴状，粒径以0.5～2nm为主，个别蠕虫状可达数毫米。自然界高岭土中高岭石常见，迪开石少见，珍珠陶土罕见。
变高岭石(也称埃洛石)包括1.0nm和0.7nm两种。1.0nm埃洛石的结构特征是结构单元层与高岭石相同，但层间有一层水分子。 结构单元层高度为1.6nm， 结构式为Al4［Si4O10］(OH)8·4H2O，其形态为小于几微米的管状和球粒状。1.0nm埃洛石不稳定，层间水在室温下就可脱出，结构单元层高度减为0.76～0.73nm，而且这种变化是不可逆的。失水后形成0.7nm埃洛石，在自然界比较稳定。由于失水管状和球粒状被破坏，呈破裂管状和球粒状。高岭石亚族成分特征见表4.22.1。