專利名稱：從赤泥中選出鐵礦石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從赤泥中選出鐵礦石的方法，屬于硅酸鹽技術(shù)領(lǐng)域，用于氧化鋁生產(chǎn)中赤泥廢渣的處理。
背景技術(shù)：
目前，世界上氧化鋁的生產(chǎn)方法包括燒結(jié)法、拜爾法和拜爾燒結(jié)聯(lián)合法，無(wú)論是哪種氧化鋁生產(chǎn)方法，都會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物——赤泥，赤泥作為氧化鋁生產(chǎn)的副產(chǎn)物，每生產(chǎn)一噸氧化鋁，副產(chǎn)1-1.5噸赤泥，國(guó)際上通用的做法是將其堆積成赤泥堆。國(guó)內(nèi)僅有少量赤泥用于生產(chǎn)水泥和紅泥塑料制品。赤泥為堿性物質(zhì)，雨水沖洗赤泥產(chǎn)生的污水對(duì)水質(zhì)及土壤均有污染。赤泥中含有多種有價(jià)值的成份，大量堆積，排放，不僅對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，也是資源的一種浪費(fèi)，因此對(duì)赤泥綜合利用并對(duì)有價(jià)元素進(jìn)行回收的工作是一項(xiàng)有著經(jīng)濟(jì)效益以及諸多社會(huì)效益的工作。
在拜爾燒結(jié)聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁的工藝中，拜爾赤泥需要進(jìn)入燒結(jié)法進(jìn)行配料繼續(xù)利用，回收其中的氧化鋁和氧化鈉，但拜爾法赤泥中含有的氧化鐵得不到利用，而其中的石英又需要消耗高品位礦石進(jìn)行摻配從而達(dá)到燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)所需要的原料要求，因此，如何合理利用其中的鐵同時(shí)又能減輕石英硅對(duì)燒結(jié)法的影響，成為拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)難題。
赤泥的成分主要為氧化鋁15-25％，氧化鐵25-35％，氧化硅15-25％，氧化鈉5-15％，還含有一部分其它成分。在氧化鋁礦藏中，存在著鋁鐵伴生現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)了氧化鋁提取工藝后，有價(jià)元素鋁被提取出來(lái)，而有價(jià)元素鐵在氧化鋁生產(chǎn)的副產(chǎn)物——赤泥中得到了一定程度的富集，為對(duì)其綜合利用提供了一定的基礎(chǔ)，所以從赤泥中回收利用鐵一直是氧化鋁生產(chǎn)中綜合利用赤泥技術(shù)研究項(xiàng)目的主攻方向。
赤泥處理與綜合利用，一直是困擾世界各國(guó)氧化鋁生產(chǎn)的難題之一，回收赤泥中的鐵更是赤泥綜合利用的重要一環(huán)，各國(guó)科研人員都爭(zhēng)相研究這一難題。前蘇聯(lián)、日本、德國(guó)、美國(guó)等在回收赤泥中鐵的研究方面做了許多工作，主要方法是磁選、浮選、重選及其聯(lián)合流程，其效果均不理想。將赤泥與還原劑混磨并進(jìn)行還原焙燒、再進(jìn)行磁選，可大大提高鐵的回收率，但生產(chǎn)成本高、流程復(fù)雜。國(guó)內(nèi)中南工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)等也對(duì)赤泥回收鐵進(jìn)行了較深入的研究和探討。《江西有色金屬》2000年第4期上登載的“采用脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)回收赤泥中的鐵”一文介紹了使用脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)回收廣西平果鋁公司以貴港鋁土礦為原料，生產(chǎn)氧化鋁所產(chǎn)生赤泥中的鐵，結(jié)果是在原料中TFe為19％時(shí)，精礦品位為54.7％，回收率為35.36％，工業(yè)應(yīng)用的可行性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從赤泥中選出鐵礦石的方法，鐵的收率高，獲得的鐵礦石品位高。
本發(fā)明所述的從赤泥中選出鐵礦石的方法，首先把赤泥進(jìn)行預(yù)處理除去細(xì)赤泥得到赤泥砂，對(duì)赤泥砂進(jìn)行磨礦分級(jí)，再分別經(jīng)過(guò)粗選除去尾礦、精選后獲得精礦。
磨礦分級(jí)一是脫除鐵礦物表面的粘附物，二是使含鐵礦物達(dá)到單體解離，最好赤泥砂磨礦分級(jí)后控制的細(xì)度為過(guò)200目篩占60～70％。分級(jí)使達(dá)到一定細(xì)度的物料與尚未達(dá)到這種細(xì)度的物料分離。粗選作業(yè)是采用較高的背景場(chǎng)強(qiáng)與較小的脈動(dòng)頻率，可較多地回收礦物，提高鐵礦物的總回收率；精選作業(yè)是采用較低的背景場(chǎng)強(qiáng)與較大的脈動(dòng)頻率，把粗選礦物中的非鐵礦物與連生體脫除，以最大限度的提高精礦中的鐵品位；最好控制為粗選作業(yè)的背景場(chǎng)強(qiáng)控制為0.85～0.95T，脈動(dòng)頻率控制為100～150次/分鐘；精選的背景場(chǎng)強(qiáng)控制為0.68～0.85T，脈動(dòng)頻率控制為200～250次/分鐘。粗選和精選控制的分級(jí)旋流器最好在壓力為0.20～0.25Mpa的條件下作業(yè)，效果好。
所得精礦經(jīng)過(guò)水洗處理，盡量除去雜質(zhì)，以便提高鐵礦石的品位，將除去細(xì)赤泥得到的赤泥砂也經(jīng)過(guò)水洗處理會(huì)更好。
為了降低成本，可將洗滌用水循環(huán)使用。
本發(fā)明從赤泥中選出鐵礦石的方法流程簡(jiǎn)單，便于實(shí)施，鐵的收率高，達(dá)77％以上，鐵的總回收率可達(dá)90％以上，獲得的鐵礦石含鐵品位高，達(dá)56％以上。本發(fā)明的實(shí)施，可緩解拜爾法赤泥分離系統(tǒng)的壓力，減少燒結(jié)法配礦系統(tǒng)的壓力，為拜爾燒結(jié)聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁降低了制造成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)將赤泥中的鐵元素進(jìn)行選礦回收，選出的鐵礦石可以用來(lái)煉鐵，達(dá)到了赤泥綜合利用的目的，變廢為寶，利于環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1、本發(fā)明一實(shí)施例工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1本發(fā)明所用赤泥成分的重量百分組成為SiO220.55、Fe2O336.97、Al2O320.46、Na2O 11.36、余量為其它。其中，A/S(Al/Si比)1.00、N/S(Na/Si比)0.55。
經(jīng)過(guò)初選后，所選出的赤泥砂的重量百分組成為SiO214.83、T Fe(Fe的總量)46.87、Al2O36.54、CaO 0.43、MgO 0.16、余量為其它。其中S元素0.028，P元素0.255。
礦砂物相重量百分組成為N2O·Al2O3·1.68 SiO2·1.73H2O(含水硅鋁酸鈉)占22.4％；3NaAlSiO4·NaOH占3.4％；Fe2O3占68.6％；AlO(OH)(一水硬鋁石)占2.5％；CaCO3占1.42％。
礦砂中主要礦物為赤鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦、含水鋁硅酸鈉、一水硬鋁石、其次為文石和方解石，還有少量的天然堿，水玻璃、火堿等。
處理過(guò)程如下將赤泥除去其中的細(xì)赤泥得赤泥砂，將赤泥砂通過(guò)兩次分離洗滌，得到含鐵量在30％-40％赤泥砂；將赤泥砂磨礦分級(jí)，細(xì)度控制為過(guò)200目篩占70％，用分級(jí)旋流器分離，操作壓力控制在0.22Mpa，實(shí)施粗選和精選作業(yè)，粗選除去尾礦得到中礦，精選獲取精礦，脈動(dòng)高梯度磁選控制的工藝條件如下粗選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.855T，脈沖頻率125次/分，流量100L/H，給礦時(shí)間3分鐘；精選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.681T，脈沖頻率200次/分，流量100L/H，給礦時(shí)間3分鐘。
可對(duì)精礦進(jìn)行洗滌處理。各工序洗滌水可循環(huán)使用。
最后獲得的精礦品位為55.56％，產(chǎn)率為77.79％，鐵的總回收率為90.38％；選出的中礦品位為49.55％，產(chǎn)率為9.26％，鐵的總回收率為9.6％；選出的尾礦品位為0.1％，產(chǎn)率為12.95％，鐵的總回收率為0.02％。
實(shí)施例2本發(fā)明所述從赤泥中選出鐵礦石的方法如下將赤泥除去其中的細(xì)赤泥得赤泥砂，將赤泥砂通過(guò)兩次分離洗滌，得到赤泥砂；將赤泥砂磨礦分級(jí)，細(xì)度控制為過(guò)200目篩占60％，用分級(jí)旋流器分離，操作壓力控制在0.20Mpa，實(shí)施粗選和精選作業(yè)，粗選除去尾礦得到中礦，精選獲取精礦，脈動(dòng)高梯度磁選控制的工藝條件如下
粗選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.92T，脈沖頻率140次/分，流量100L/H，給礦時(shí)間3分鐘；精選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.75T，脈沖頻率220次/分，流量100L/H，給礦時(shí)間3分鐘。
可對(duì)精礦進(jìn)行洗滌處理。各工序洗滌水可循環(huán)使用。
其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例3本發(fā)明所述從赤泥中選出鐵礦石的方法如下將赤泥除去其中的細(xì)赤泥得赤泥砂，將赤泥砂通過(guò)兩次分離洗滌，得到赤泥砂；將赤泥砂磨礦分級(jí)，細(xì)度控制為過(guò)200目篩占65％，用分級(jí)旋流器分離，操作壓力控制在0.24Mpa，實(shí)施粗選和精選作業(yè)，粗選除去尾礦得到中礦，精選獲取精礦，脈動(dòng)高梯度磁選控制的工藝條件如下粗選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.90T，脈沖頻率120次/分，流量110L/H，給礦時(shí)間3分鐘；精選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.80T，脈沖頻率230次/分，流量105L/H，給礦時(shí)間3分鐘。
可對(duì)精礦進(jìn)行洗滌處理。各工序洗滌水可循環(huán)使用。
其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例4本發(fā)明所述從赤泥中選出鐵礦石的方法如下將赤泥除去其中的細(xì)赤泥得赤泥砂，將赤泥砂通過(guò)兩次分離洗滌，得到赤泥砂；將赤泥砂磨礦分級(jí)，細(xì)度控制為過(guò)200目篩占62％，用分級(jí)旋流器分離，操作壓力控制在0.21Mpa，實(shí)施粗選和精選作業(yè)，粗選除去尾礦得到中礦，精選獲取精礦，脈動(dòng)高梯度磁選控制的工藝條件如下粗選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.88T，脈沖頻率140次/分，流量110L/H，給礦時(shí)間3.5分鐘；精選部分背景場(chǎng)強(qiáng)磁通密度0.81T，脈沖頻率225次/分，流量110L/H，給礦時(shí)間3分鐘。
其它同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種從赤泥中選出鐵礦石的方法，其特征在于首先把赤泥進(jìn)行預(yù)處理除去細(xì)赤泥得到赤泥砂，對(duì)赤泥砂進(jìn)行磨礦分級(jí)，再分別經(jīng)過(guò)粗選除去尾礦、精選后獲得精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于赤泥磨礦分級(jí)后細(xì)度控制在過(guò)200目篩占60～70％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于粗選作業(yè)是采用較高的背景場(chǎng)強(qiáng)與較小的脈動(dòng)頻率進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于粗選作業(yè)的背景場(chǎng)強(qiáng)控制為0.85～0.95T，脈動(dòng)頻率控制為100～150次/分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于精選作業(yè)是采用較低的背景場(chǎng)強(qiáng)和較大的脈動(dòng)頻率進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于精選的背景場(chǎng)強(qiáng)控制為0.68～0.85T，脈動(dòng)頻率控制為200～250次/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于粗選和精選控制的分級(jí)旋流器的壓力為0.20～0.25MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于精礦需要經(jīng)過(guò)水洗處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于除去細(xì)赤泥得到赤泥砂需要經(jīng)過(guò)水洗處理。
全文摘要
本發(fā)明從赤泥中選出鐵礦石的方法，首先把赤泥進(jìn)行預(yù)處理除去細(xì)赤泥得到赤泥砂，對(duì)赤泥砂進(jìn)行磨礦分級(jí)，再分別經(jīng)過(guò)粗選除去尾礦、精選后獲得精礦，粗選作業(yè)是采用較高的背景場(chǎng)強(qiáng)與較小的脈動(dòng)頻率進(jìn)行，精選作業(yè)是采用較低的背景場(chǎng)強(qiáng)和較大的脈動(dòng)頻率進(jìn)行。流程簡(jiǎn)單，便于實(shí)施，鐵的收率高，鐵的總回收率可達(dá)90％以上，獲得的鐵礦石含鐵品位高。本發(fā)明的實(shí)施，可緩解拜爾法赤泥分離系統(tǒng)的壓力，減少燒結(jié)法配礦系統(tǒng)的壓力，為拜爾燒結(jié)聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁降低了制造成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)將赤泥中的鐵元素進(jìn)行選礦回收，選出的鐵礦石可以用來(lái)煉鐵，達(dá)到了赤泥綜合利用的目的，變廢為寶，利于環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B03B7/00GK1569341SQ20041002399
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者溫金德, 馮婕, 張玉明, 李衛(wèi)東, 張坤, 聶雨濱, 王利娟, 姜波, 李福強(qiáng), 劉志云, 蔣濤, 孟旭, 潘明友, 王明銀, 田朝波, 徐春華 申請(qǐng)人:山東鋁業(yè)股份有限公司, 山東乾舜礦冶科技有限公司