一种低品位高硫高土矿的稳定生产的工艺

申请号 CN202311132077.X 申请日 2023-09-05 公开(公告)号 CN117282534A 公开(公告)日 2023-12-26
申请人 贵州福翔环境科技有限公司; 发明人 陈兴华; 张宗成;
摘要 本 发明 提供一种低品位高硫高 硅 铝 土矿的稳定生产的工艺,涉及土矿生产技术领域。该低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,包括以下步骤:步骤一、首先进行对高硫高硅铝土矿进行气流分类分离和磨矿;步骤二、对初步 破碎 的 矿石 进行添加化学处理液进行浮选处理;步骤三、出初步浮选的矿石 浸出 进行溶解铝 氧 化物;步骤四、选择初步的过滤处理,将浸出液中的固体颗粒与溶液分离。通过当离子交换 树脂 饱和或丧失 吸附 性能时,可以使用 盐酸 、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能 力 ,可以有效去除土矿中的杂质离子,从而提高产物的纯度,并且使低品位高硫高硅铝土矿能够稳定生产,从而提高了整体的提纯的效率。
权利要求

1.一种低品位高硫高土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、首先进行对高硫高硅铝土矿进行气流分类分离和磨矿;
步骤二、对初步破碎矿石进行添加化学处理液进行浮选处理;
步骤三、出初步浮选的矿石浸出进行溶解铝化物;
步骤四、选择初步的过滤处理,将浸出液中的固体颗粒与溶液分离;
步骤五,通过将分离完成的土矿进行离子交换。
2.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤一中,气流分类分离根据颗粒的空气动特性进行分离,通过产生适当的气流速度和气流方向,产生气流的动力效应作用于入口颗粒,根据颗粒的密度和形状的差异,将颗粒分为多个尺寸范围或密度级别的分离级,在分离级中产生不同的运动轨迹,根据颗粒的特性,一些较大和较重的粘土颗粒可能沉积于分离级的下部,而较小和较轻的矿石颗粒则更容易被气流带走,方便后续磨矿操作,并提高浸出过程中的矿石可及性。
3.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤一中,通过气流分类分离在进行磨矿,磨矿是通过磨机设备对破碎后的矿石进行机械磨削,使其细化并增加其表面积。
4.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤一中,同时磨矿可以采用两种不同的方式进行,第一湿式磨矿一般使用作为介质,将矿石和水放入磨机中进行搅拌和磨削,第二干式磨矿则是将矿石在磨机中进行干磨。
5.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤二中,依次添加药剂进行浮选处理,依次加入捕收剂、活化剂和起泡剂,并且进行搅拌同时在搅拌的过程中注入氧气,添加空气或者氧化剂进行混合处理。
6.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤三中,首先进行混合反应处理,首先准备好混合容器,然后向容器中加入硫酸溶液,并且在搅拌的过程中对混合的液体进行加热处理
7.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤四中,同时使用过滤装置将浸出液通过滤纸滤布,以便固体颗粒被截留在过滤介质上,而溶液则通过过滤介质流出,同时在通过离心机将土矿机械能分离,利用离心力将固体颗粒在离心机中迅速分离,离心分离根据固体颗粒的密度差异进行,重的固体颗粒会沉降到离心管的底部,而溶液则在轻的固体颗粒和溶液界面上移。
8.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤五中,使用离子交换树脂或其他吸附材料,将溶液中的杂质离子与树脂上的交换离子之间发生反应,使铝离子得以富集。
9.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤五中,通常使用离子交换树脂作为固相介质,离子交换树脂是由高分子聚合物制成的具有特定功能基团的颗粒状材料,在土矿离子交换过程中选择离子交换树脂,将土矿提取物与离子交换树脂接触,离子交换树脂将选择性地吸附非目标离子,而目标离子则被富集在溶液中。
10.根据权利要求1所述的一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,其特征在于,所述步骤五中,在反应的过程中当树脂饱和或丧失吸附性能时,可以使用盐酸、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能力。

说明书全文

一种低品位高硫高土矿的稳定生产的工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及土矿生产技术领域,具体为一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺。

背景技术

[0002] 低品位高硫高硅铝土矿是一种矿石资源,其特点是铝土矿含量较低,同时含有高含量的硫和硅,这种铝土矿矿石通常被认为是一种难处理的矿石,因为其中的硫和硅对于铝的提取和冶炼有很大的影响,低品位表示该矿石中铝土矿的含量较低,一般为几个百分点甚至更低。高硫表示矿石中硫的含量相对较高,硫化物矿物常常是硫的主要来源。高硅表示矿石中硅的含量较高,硅矿物会对铝的提取和冶炼工艺造成影响,降低铝土矿的纯度,由于低品位高硫高硅铝土矿中铝土矿的含量较低,一般需要进行浮选或冶炼等工艺进行提取和富集,硫和硅的高含量会对这些提取和富集过程产生不利影响。硫多在冶炼过程中化成SO2,会导致气体污染和腐蚀问题。硅的存在会影响铝的析出效率,并且会增加冶炼过程中的能耗。
[0003] 传统的对土矿进行生产的时候,可能会存在不能将土矿中的杂质进行分离,同时也在进行提纯的时候也不能使提纯中使用到的交换树脂进行再生从而进一步的提高去除土矿中杂质的问题。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,解决了土矿中的杂质进行分离,同时也在进行提纯的时候也不能使提纯中使用到的交换树脂进行再生从而进一步的提高去除土矿中杂质的问题。
[0005] 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,包括以下步骤:
[0006] 步骤一、首先进行对高硫高硅铝土矿气流分类分离和磨矿;
[0007] 步骤二、对初步破碎的矿石进行添加化学处理液进行浮选处理;
[0008] 步骤三、出初步浮选的矿石浸出进行溶解铝氧化物;
[0009] 步骤四、选择初步的过滤处理,将浸出液中的固体颗粒与溶液分离;
[0010] 步骤五,通过将分离完成的土矿进行离子交换。
[0011] 优选的,所述步骤一中,气流分类分离根据颗粒的空气动特性进行分离,通过产生适当的气流速度和气流方向,产生气流的动力效应作用于入口颗粒,根据颗粒的密度和形状的差异,将颗粒分为多个尺寸范围或密度级别的分离级,在分离级中产生不同的运动轨迹,根据颗粒的特性,一些较大和较重的粘土颗粒可能沉积于分离级的下部,而较小和较轻的矿石颗粒则更容易被气流带走,方便后续磨矿操作,并提高浸出过程中的矿石可及性。
[0012] 优选的,所述步骤一中,通过磁力分离在进行磨矿,磨矿是通过磨机设备对破碎后的矿石进行机械磨削,使其细化并增加其表面积。
[0013] 优选的,所述步骤一中,同时磨矿可以采用两种不同的方式进行,第一湿式磨矿一般使用作为介质,将矿石和水放入磨机中进行搅拌和磨削,第二干式磨矿则是将矿石在磨机中进行干磨。
[0014] 优选的,所述步骤二中,依次添加药剂进行浮选处理,依次加入捕收剂、活化剂和起泡剂,并且进行搅拌同时在搅拌的过程中注入氧气,添加空气或者氧化剂进行混合处理。
[0015] 优选的,所述步骤三中,首先进行混合反应处理,首先准备好混合容器,然后向容器中加入硫酸溶液,并且在搅拌的过程中对混合的液体进行加热处理
[0016] 优选的,所述步骤四中,同时使用过滤装置将浸出液通过滤纸滤布,以便固体颗粒被截留在过滤介质上,而溶液则通过过滤介质流出,同时在通过离心机将土矿机械能分离,利用离心力将固体颗粒在离心机中迅速分离,离心分离根据固体颗粒的密度差异进行,重的固体颗粒会沉降到离心管的底部,而溶液则在轻的固体颗粒和溶液界面上移。
[0017] 优选的,所述步骤五中,使用离子交换树脂或其他吸附材料,将溶液中的杂质离子与树脂上的交换离子之间发生反应,使铝离子得以富集。
[0018] 优选的,所述步骤五中,通常使用离子交换树脂作为固相介质,离子交换树脂是由高分子聚合物制成的具有特定功能基团的颗粒状材料,在土矿离子交换过程中选择离子交换树脂,将土矿提取物与离子交换树脂接触,离子交换树脂将选择性地吸附非目标离子,而目标离子则被富集在溶液中。
[0019] 优选的,所述步骤五中,在反应的过程中当树脂饱和或丧失吸附性能时,可以使用盐酸、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能力。
[0020] 本发明提供了一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺。具备以下[0021] 有益效果:
[0022] 1、本发明通过当离子交换树脂饱和或丧失吸附性能时,可以使用盐酸、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能力,可以有效去除土矿中的杂质离子,并富集目标离子,从而提高产物的纯度,并且使低品位高硫高硅铝土矿能够稳定生产,从而提高了整体的提纯的效率。
[0023] 2、本发明通过这个过程利用浮选原理实现了矿石中有价矿物与废石的分离,并且在通过添加药剂和搅拌处理,有价矿物浮出形成泡沫,而废石则下沉为尾矿,再进一步的对粗矿处理以提取有价矿物。
[0024] 3、本发明通过气流分类分离利用气流分类技术可以根据矿石颗粒的密度和形状进行分离,通过调整气流速度和设备的设计,可以将较大和较重的粘土颗粒与矿石分离,从而解决需要人工清理,劳动强度大,并且生产不能连续的问题。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 实施例一:
[0027] 本发明实施例提供一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,包括以下步骤:
[0028] 步骤一、首先进行对高硫高硅铝土矿进行气流分类分离和磨矿;
[0029] 步骤二、对初步破碎的矿石进行添加化学处理液进行浮选处理;
[0030] 步骤三、出初步浮选的矿石浸出进行溶解铝氧化物;
[0031] 步骤四、选择初步的过滤处理,将浸出液中的固体颗粒与溶液分离;
[0032] 步骤五,通过将分离完成的土矿进行离子交换。
[0033] 步骤一中,气流分类分离根据颗粒的空气动力特性进行分离,通过产生适当的气流速度和气流方向,产生气流的动力效应作用于入口颗粒,根据颗粒的密度和形状的差异,将颗粒分为多个尺寸范围或密度级别的分离级,在分离级中产生不同的运动轨迹,根据颗粒的特性,一些较大和较重的粘土颗粒可能沉积于分离级的下部,而较小和较轻的矿石颗粒则更容易被气流带走,方便后续磨矿操作,并提高浸出过程中的矿石可及性。
[0034] 可以使其颗粒度适宜,并增加其表面积,从而提高后续工艺的效率和产出。
[0035] 步骤一中,通过气流分类分离在进行磨矿,磨矿是通过磨机设备对破碎后的矿石进行机械磨削,使其细化并增加其表面积。
[0036] 步骤一中,同时磨矿可以采用两种不同的方式进行,第一湿式磨矿一般使用水作为介质,将矿石和水放入磨机中进行搅拌和磨削,第二干式磨矿则是将矿石在磨机中进行干磨。
[0037] 通常采用气流碾磨或球磨机设备。
[0038] 步骤二中,依次添加药剂进行浮选处理,依次加入捕收剂、活化剂和起泡剂,并且进行搅拌同时在搅拌的过程中注入氧气,添加空气或者氧化剂进行混合处理。
[0039] 步骤三中,首先进行混合反应处理,首先准备好混合容器,然后向容器中加入硫酸溶液,并且在搅拌的过程中对混合的液体进行加热处理。
[0040] 通过浸出过程可以将硫化物矿石中的硫化物氧化成硫酸盐,从而降低后续冶炼过程中的硫排放。
[0041] 步骤四中,同时使用过滤装置将浸出液通过滤纸或滤布,以便固体颗粒被截留在过滤介质上,而溶液则通过过滤介质流出,同时在通过离心机将土矿机械能分离,利用离心力将固体颗粒在离心机中迅速分离,离心分离根据固体颗粒的密度差异进行,重的固体颗粒会沉降到离心管的底部,而溶液则在轻的固体颗粒和溶液界面上移。
[0042] 从而达到固液分离的目的。
[0043] 步骤五中,使用离子交换树脂或其他吸附材料,将溶液中的杂质离子与树脂上的交换离子之间发生反应,使铝离子得以富集。
[0044] 这可以进一步提高铝的纯度。
[0045] 步骤五中,通常使用离子交换树脂作为固相介质,离子交换树脂是由高分子聚合物制成的具有特定功能基团的颗粒状材料,在土矿离子交换过程中选择离子交换树脂,将土矿提取物与离子交换树脂接触,离子交换树脂将选择性地吸附非目标离子,而目标离子则被富集在溶液中。
[0046] 可以选择性地吸附或释放特定类型的离子,离子交换树脂通常具有两个主要的功能基团:阳离子交换基团和阴离子交换基团。阳离子交换树脂上的功能基团可以吸附阴离子,而阴离子交换树脂上的功能基团可以吸附阳离子。
[0047] 步骤五中,在反应的过程中当树脂饱和或丧失吸附性能时,可以使用盐酸、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能力。
[0048] 实施例二:
[0049] 本发明实施例提供一种低品位高硫高硅铝土矿的稳定生产的工艺,包括以下步骤:
[0050] 步骤一、首先进行对高硫高硅铝土矿进行气流分类分离和磨矿;
[0051] 步骤二、对初步破碎的矿石进行添加化学处理液进行浮选处理;
[0052] 步骤三、出初步浮选的矿石浸出进行溶解铝氧化物;
[0053] 步骤四、选择初步的过滤处理,将浸出液中的固体颗粒与溶液分离;
[0054] 步骤五,通过将分离完成的土矿进行离子交换。
[0055] 步骤一中,气流分类分离根据颗粒的空气动力特性进行分离,通过产生适当的气流速度和气流方向,产生气流的动力效应作用于入口颗粒,根据颗粒的密度和形状的差异,将颗粒分为多个尺寸范围或密度级别的分离级,在分离级中产生不同的运动轨迹,根据颗粒的特性,一些较大和较重的粘土颗粒可能沉积于分离级的下部,而较小和较轻的矿石颗粒则更容易被气流带走,方便后续磨矿操作,并提高浸出过程中的矿石可及性。
[0056] 调整气流速度和设备的设计是实现有效气流分类分离的关键。较高的气流速度可以提高颗粒的输送速度,促使颗粒在气流中保持悬浮状态,并降低堵塞的可能性。合适的设备设计,例如筛网结构和分离级的数量和布局,可以根据颗粒的特性和分离要求来实现最佳的分离效果,气流分类分离技术也受到矿石颗粒的大小、密度差异、湿度等因素的影响,对于粘土多的矿石,在气流分类过程中,适当控制气流速度、湿度和设备参数,可以提高粘土颗粒的分离效果,减少堵塞的发生。
[0057] 可以使其颗粒度适宜,并增加其表面积,从而提高后续工艺的效率和产出。
[0058] 步骤一中,通过气流分类分离在进行磨矿,磨矿是通过磨机设备对破碎后的矿石进行机械磨削,使其细化并增加其表面积。
[0059] 步骤一中,同时磨矿可以采用两种不同的方式进行,第一湿式磨矿一般使用水作为介质,将矿石和水放入磨机中进行搅拌和磨削,第二干式磨矿则是将矿石在磨机中进行干磨。
[0060] 通常采用气流碾磨或球磨机设备。
[0061] 步骤二中,依次添加药剂进行浮选处理,依次加入捕收剂、活化剂和起泡剂,并且进行搅拌同时在搅拌的过程中注入氧气,添加空气或者氧化剂进行混合处理。
[0062] 步骤三中,首先进行混合反应处理,首先准备好混合容器,然后向容器中加入硫酸溶液,并且在搅拌的过程中对混合的液体进行加热处理。
[0063] 通过浸出过程可以将硫化物矿石中的硫化物氧化成硫酸盐,从而降低后续冶炼过程中的硫排放。
[0064] 步骤四中,同时使用过滤装置将浸出液通过滤纸或滤布,以便固体颗粒被截留在过滤介质上,而溶液则通过过滤介质流出,同时在通过离心机将土矿机械能分离,利用离心力将固体颗粒在离心机中迅速分离,离心分离根据固体颗粒的密度差异进行,重的固体颗粒会沉降到离心管的底部,而溶液则在轻的固体颗粒和溶液界面上移。
[0065] 从而达到固液分离的目的。
[0066] 步骤五中,使用离子交换树脂或其他吸附材料,将溶液中的杂质离子与树脂上的交换离子之间发生反应,使铝离子得以富集。
[0067] 这可以进一步提高铝的纯度。
[0068] 步骤五中,通常使用离子交换树脂作为固相介质,离子交换树脂是由高分子聚合物制成的具有特定功能基团的颗粒状材料,在土矿离子交换过程中选择离子交换树脂,将土矿提取物与离子交换树脂接触,离子交换树脂将选择性地吸附非目标离子,而目标离子则被富集在溶液中。
[0069] 可以选择性地吸附或释放特定类型的离子,离子交换树脂通常具有两个主要的功能基团:阳离子交换基团和阴离子交换基团。阳离子交换树脂上的功能基团可以吸附阴离子,而阴离子交换树脂上的功能基团可以吸附阳离子。
[0070] 步骤五中,在反应的过程中当树脂饱和或丧失吸附性能时,可以使用盐酸、氢氧化钠溶液进行再生,以恢复其吸附能力。
[0071] 对比例一:
[0072] 使用传统的步骤将低品位高硫高硅铝土矿进行离子交换,
[0073] 传统的矿石浸出;
[0074] 步骤五:通过将分离完成的土矿进行离子交换,当树脂饱和或丧失吸附性能时,不进行添加盐酸;
[0075] 其余步骤同实施例一。
[0076] 然后进行对比记录到表格一里面内容如下:
[0077]
[0078] 对比例一和实施例一之间的比较表明,在溶解杂质含量方面,传统的进行离子交换将低品位高硫高硅铝土矿的内部的溶解杂质含量达到了0.93%,而本发明中离子交换将低品位高硫高硅铝土矿的内部的溶解杂质降低到更低的0.96%,这表明本发明在离子交换中添加的盐酸、氢氧化钠溶液中比传统的离子交换吸附更为有效。
[0079] 此外,在实施例一中,通过浮选、过程进一步处理液体部分,成功废石则下沉为尾矿,从而达到了0.99%。
[0080] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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