高硫鋁土礦浮選除硫及溶出性能的研究.pdf

1、我國鋁土礦資源豐富，90％以上為高鋁、低鐵的一水硬鋁石礦。在這些高鋁、低鐵的一水硬鋁石礦中，有近一半的礦石因含有較高的硫元素而無法在工業(yè)上得到應(yīng)用。其中高品級礦石占57.2％，中低品級礦石占42.8％。此類礦石高品位所占比例大，但需經(jīng)過除硫后才能應(yīng)用，因此研究合理的鋁土礦除硫方法意義重大。
　　本文在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，確定采用浮選法作為高硫鋁土礦除硫的方法。研究了高硫鋁土礦浮選除硫捕收劑優(yōu)選、浮選工藝參數(shù)、浮選動(dòng)力學(xué)和浮選工

2、藝流程等方面的內(nèi)容。
　　首先，研究了重慶某地區(qū)高硫鋁土礦物相組成。結(jié)果表明:鋁土礦主要礦相為一水硬鋁石，另外還含有一定量的針鐵礦、高嶺石和黃鐵礦，其中硫元素主要以FeS2的形式存在，其含量為2.08％。黃鐵礦與一水硬鋁石嵌布不均。
　　其次，采用一步粗選流程，考察了十二烷基苯磺酸鈉、乙黃藥、乙硫氮、丁黃藥和異丁黃藥對礦物中含硫礦物的捕收能力，并研究了主要參數(shù)對浮選藥劑捕收能力的影響。結(jié)果表明:十二烷基苯磺酸鈉對含硫礦物的捕

3、收能力和選擇性很差，不能用作高硫鋁土礦浮選除硫的捕收劑;乙黃藥和乙硫氮可以作為捕收劑應(yīng)用到高硫鋁土礦浮選除硫?qū)嶒?yàn)中，但是選擇性和捕收能力均不如丁黃藥和異丁黃藥;丁黃藥捕收能力強(qiáng)于異丁黃藥，但選擇性卻低于異丁黃藥。
　　第三，適合乙硫氮浮選除硫的工藝參數(shù)為:用量0.5 kg·t1，礦漿pH=4，礦石粒度小于0.09mm，液固比為10∶1;適合乙黃藥浮選除硫的參數(shù)為:用量為0.4 kg·t-1，礦漿pH=8，礦石粒度小于0.09mm，

4、液固比為9∶1。在上述浮選參數(shù)下，采用一粗二精二掃流程，二者均可以獲得硫含量低于0.55％，氧化鋁的回收率達(dá)到98％的鋁土礦。
　　第四，研究了使用丁黃藥和異丁黃藥作為捕收劑時(shí)浮選工藝條件對浮選效果的影響，丁黃藥和異丁黃藥最優(yōu)的浮選參數(shù)相同，均為礦漿pH=10，礦石粒度小于0.09 mm，液固比為10，黃藥用量為0.16 kg·tl，浮選時(shí)間為15 min。在此參數(shù)下，采用一粗一掃的工藝流程，可以獲得硫含量低于0.6％，氧化鋁的回

5、收率達(dá)到98％的鋁土礦。同時(shí)得到含硫量超過20％的硫精礦。
　　第五，浮選過程動(dòng)力學(xué)研究表明:丁黃藥浮選動(dòng)力學(xué)方程為R=R∞(1-e-kt)，其中k=2.934×10-3，此模型為經(jīng)典一級浮選動(dòng)力學(xué)模型;乙黃藥浮選動(dòng)力學(xué)方程為R=16.15t1.63/(1+0.21 t1.63)，異丁黃藥的浮選動(dòng)力學(xué)方程為R=52.87t0.83/(1+0.59t0.83)，式中R為脫硫率，t為浮選時(shí)間。
　　第六，浮選機(jī)理分析表明，無論是

6、黃藥類捕收劑還是硫氮類捕收劑，在浮選過程中都是發(fā)生了雙聚反應(yīng)，并產(chǎn)生了二聚物。二聚物的產(chǎn)生，有利于增加礦物吸附捕收劑后表面的疏水性能。浮選過程中利用CuSO4作為硫化物的活化劑。Cu2+起到活化作用的原因也是因?yàn)槠浯龠M(jìn)了浮選捕收劑二聚物的生成。
　　第七，對比了原礦及浮選礦的溶出和沉降性能，結(jié)果表明:原礦和浮選礦適宜的溶出條件相同，均為石灰添加量15％、苛性堿濃度240 g·L1、溶出溫度240℃、溶出時(shí)間60 min、配料分子比