一种降低铝土矿中铁钛杂质含量的浮选法

摘要

本发明是一种降低铝土矿中铁、钛杂质含量的浮选法，发明的特征在于用硫酸对细磨后的矿物进行清洗其表面杂质后，用Na2SiF6作抑制剂，用多价金属阳离子如Cu++、Pb++、Fe++、Ca++等作活化剂，用苯乙烯膦酸作细粒钛铁杂质矿物的捕收剂进行一次粗选、二次精选、三次扫选工艺流程，可使铝土矿中的钛杂质降低到符合生产高级铝质耐火材料的要求，本法具有流程简单，加工成本低等优点，可用于除去铝土矿中钛铁杂质，特别是含钛、铁高的铝土矿矿物的加工。

说明书

本发明涉及铝土矿的选矿方法、特别是涉及降低铝土矿中铁、钛杂质含量的一种浮选法，用于铝土矿矿物加工。

铝土矿中钛杂质严重影响耐火材料的高温性能，要获得优质耐火材料，首先要除去铝土矿中的铁、钛杂质。铝土矿中铁、钛杂质主要以金红石、锐钛矿、钛铁矿、赤铁矿等矿物存在，因此这些杂质有可能通过选矿方法除去。但是，铁、钛杂质均以极微细粒度，呈浸染状或弥散状均匀分布铝土矿除杂成为一大选矿难题。

国内目前尚未见有关降低铝土矿中铁、钛杂质方法的报导。国外曾报过利用选择性絮凝方法除去铝土矿中钛铁杂质。美国专利3.826.365报导过，利用多价金属阳离子作活化剂，高分子聚合物    作絮凝剂、在PH为8.5-9时，使钛、铁杂质矿物选择性地絮凝。然后，使矿浆通过强磁选机除去铁钛杂质絮团。该方法，工艺较为复杂，且难以除去金红石，锐钛矿等非磁性杂质矿物。

本发明旨在采用简单有效的方法除去铝土矿中的钛铁杂质，满足耐火材料工业对高纯度铝土矿的要求。

图1为本发明选矿工艺闭路试验流程图。

如图1所示，用球磨机将矿石磨至-0.038毫米占80%-95%，加入工业浓硫酸（浓度84%）搅拌清洗矿物表面杂质，加一定量水后，使矿浆浓度达20～25%、PH值为4左右，置于浮选槽内，加入Na₂SiF₆和硫酸铜，搅拌均匀，再加入苯乙烯膦酸搅拌均匀，然后加入起泡剂（如松醇油、高级醇类等）进行浮选作业（或称粗选），获得粗精矿和粗尾矿，然后对粗精矿采用粗选的各种药剂和类似的添加方法，控制其一定用量和搅拌时间（见图1）再进行第1次精选作业，又获得一次精选的精矿和尾矿，再将1次精选的精矿（如图1所示添加药剂）进行二次精选作业，即可获得钛精矿，粗选的尾矿经三次扫选（操作条件和药剂添加量见图1）作业获得除钛尾矿，该尾矿作为本发明的最终产品，用于生产高铝耐火材料。

本发明的特征在于包含采用的磨矿、预处理、一次粗选、二次精选、三次扫选工艺流程及操作条件：

1.磨矿：由于铝土矿中钛铁杂质矿物的嵌布粒度很细，必须经过细磨，才能使钛铁杂质矿物达到必要的单体解离，一般磨矿细度需达到-0.038毫米占80～95%，最佳为-0.038毫米占90%左右，矿浆浓度为30～35%。

2.予处理：用硫酸进行酸洗，清洗矿物表面，增强杂质矿物与其它矿物的可浮性差别。用硫酸将浓度为30～35%的矿浆，调至PH值为2左右，强搅5-10分钟后，用清水稀释后，脱水使矿浆PH值在4左右，浓度在20～25%之间。

3.粗选：用Na₂SiF₆作抑制剂，抑制水铝石及高岭石，Na₂SiF₆的用量为200～600克/吨;用多价金属阳离子做活化剂，活化铁、钛杂质矿物，活化剂用量为50～200克/吨。可做活化剂的金属离子有：Cu⁺⁺、Pb⁺⁺、Fe⁺⁺、Ca⁺⁺。添加活化剂和抑制剂是为了扩大杂质矿物与铝土矿的可浮性差别，以达到选择性地除去铁钛杂质矿物。

用苯乙烯膦酸作细粒钛铁杂质矿物的捕收剂，苯乙烯膦酸的分子式为：

加入苯乙烯膦酸后，搅拌3分钟以上，搅拌时间越长越好，本乙烯膦酸的用量为1500～2500克/吨，最佳为2000克/吨。

4.精选：向粗选获得的精矿中加入Na₂SiF₆、硫酸铜、苯乙烯膦酸和起泡剂（如松醇油等）进行第一次精选，药剂用量为粗选时的1/3-1/7，接着对一次精选的精矿进行第二次精矿，条件与第一次精选基本相同（见图1）。

本发明加工工艺简单，操作简便，除钛铁效果较好，加工成本低，可适用于含钛、铁高的铝土矿的选别。

实施例1：

山西阳泉铝矾土矿中含TiO₂2.8%、Fe₂O₃1.5%。钛矿物主要以锐钛矿、金红石等，呈微细粒浸染状或弥散状分散于铝土矿中，平均嵌布粒度为3微米。

将给矿磨至-0.038毫米占97%，然后将矿浆给入搅拌槽内，加入11公斤/吨的硫酸，强烈搅拌10分钟进行酸处理，此时矿浆PH为2左右。加入清水稀释后再脱水，使矿浆PH在4左右，浓度在20-25%。然后将矿浆给入搅拌槽内进行调浆，首先加入氟硅酸钠375克/吨和硫酸铜63克/吨搅拌5分钟，再加入捕收剂苯乙烯膦酸250克/吨和起泡剂36克/吨，搅拌5分钟后进行粗选。粗选时间7分钟。粗选后加入氟硅酸钠230克/吨，和硫酸铜32克/吨，搅拌3分钟后，加入苯乙烯膦酸375克/吨和起泡剂（如松醇油、高级醇类等）8克/吨进行第一次扫选。一次扫选后进行第二次扫选，第二次扫选条件与第一次扫选相同。粗选及两次精选的泡沫合并为精矿，第二次扫槽内产品为最终尾矿。

表1>

产品名称产率％Ti0₂%Fe₂O₃%精矿53.443.532.10尾矿46.561.840.75合计100.002.741.47

如采用一次粗选，三次扫选，二次精选的流程进行闭路试验，其闭路试验结果如下，

表2>

产品名称产率％Ti0₂%Fe₂O₃%精矿19.806.504.32尾矿80.201.880.78合计100.002.791.48

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