关于铝土矿除铁的试验研究

作者来源:开元机械       发布时间: 2017-03-11 05:27
导读:从铝土矿原矿性质出发,通过组合式强磁选机和周期性电磁高梯度磁选机除铁试验,结合分级分选工艺,提出了分级磁选的除铁新工艺,最终产品可满足耐火材料的要求。 目前国内铝土

从铝土矿原矿性质出发,通过组合式强磁选机和周期性电磁高梯度磁选机除铁试验,结合分级分选工艺,提出了分级磁选的除铁新工艺,最终产品可满足耐火材料的要求。

目前国内铝土矿除杂集中在脱硅以提高原料铝硅比,满足氧化铝行业的要求。随着铝土矿在耐火行业消耗量的不断扩大,对铝土矿含量有一定限制,一般要求Fe2O3含量小于1.2%,铝土矿除铁越来越受到重视。另外,在采用拜耳法生产氧化铝过程中,若铝土矿中铁含量过高,将会降低设备生产能力,增加生产成本,导致赤泥沉降困难。因此,铝土矿除铁研究具有重要意义。

非金属矿除铁方法分为物理法、化学法和生物法。生物除铁技术相对复杂,成本较高,目前处于理论研究和实验室试验阶段,尚无工业生产应用实例。化学法除铁有浮选铁和酸浸除铁,存在环境污染和成本高等问题,物理法除铁中最常用的是磁选除铁,磁选除铁工艺流程简单,除铁效果好,在非金属矿除铁中应用最广泛。目前国内铝土矿磁选除铁一般采用各种简易除铁机或立环脉动磁选机,除铁效果不佳,铝土矿产品难以满足耐火材料的要求。

1、原矿性质

原矿取自山西某地铝土矿,将原矿用颚式破碎机碎至-3mm,缩分取样进行化学成分检测、铁化学物相分析和矿物组成分析,结果分别见表1、表2和表3。

表1 原矿化学成分%
Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 烧失量
63.08 13.89 2.43 2.69 0.71 0.19 0.32 0.15 14.46
注:Fe2O3为Tfe换算结果,下同。
铁化学物相分析结果%
铁相 磁铁矿中Fe 赤、褐铁矿中Fe 硫化物中Fe 碳酸盐中Fe 硅酸盐中Fe 合计
金属量 0.010 1.03 0.030 0.16 0.47 1.70
分布率 0.59 60.59 1.76 9.41 27.65 100.00
矿石中主要矿物含量%
一水硬铝石 高岭石 伊利石 赤铁矿 方解石 金红石 锐钛矿 其它
60.5 25.2 4.6 4.7 1.3 0.9 1.8 1.0

根据化学成分和矿物组成特点,该矿石属一水硬铝石-高岭石型铝土矿。原矿中TFe含量为1.70%,换算成Fe2O3含量为2.43%。铁主要分布在赤铁矿褐铁矿中,比例高达60.59%,其次分布在硅酸盐中,比例为27.65%,分布在碳酸盐中铁比例为9.41%,赋存在磁铁矿和硫化物中的铁很少。

2、除铁试验

试验方法:采用磁选法除铁。目前,用于非饿矿除铁的强磁选设备主要有立环脉动高梯度磁选机、组合式强磁磁选机和周期性电磁高梯度磁选机。立环脉动高梯度磁选机对较粗物料的除铁效果较好,对细颗粒物料除铁效果较差;组合式电磁强磁选机对细颗粒的捕收效果好于立环脉动高梯度磁选机;另外,由于铝土矿含有部分泥化的高岭土,粒度级细,宜采用周期性电磁高梯度磁选机。试验分别选用长沙矿冶研究院研制的ZHΦ560组合式强磁选机和CRIMMΦ200周期性电磁高梯度磁选机。

每次试验称取相同质量的矿样,按50%的磨矿质量分数生产不同磨矿细度的样品,再分别在2种磁选机上进行磁选条件试验。最后,综合2种设备的除铁效果,确定除铁原则流程。

3、结论

该矿石属—水硬铝石-高岭土型铝土矿,原矿中Fe2O3含量为2.43%。铁主要分布在赤铁矿、褐铁矿中,其次分布在硅酸盐中。

由于铝土矿中含部分高岭土,磨矿极易泥化,-30μm的含量较高,采用一般磁选设备除铁效果不佳。采用单一组合式强磁选机或周期性电磁高梯度磁选机均有明显除铁效果,在原矿Fe2O3含量为2.43时,前者可将产品中Fe2O3含量降低到1.5%以下,后者可将产品中Fe2O3含量降低到1.2%以下。

采用组合式强磁选和周期性电磁高梯度磁选,结合分级工艺,除铁效果更佳,可将产品中Fe2O3含量降低到1.0%以下,满足铝土矿产品的要求。

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