從鋁土礦原礦性質(zhì)出發(fā),通過(guò)組合式強(qiáng)磁選機(jī)和周期性電磁高梯度磁選機(jī)除鐵試驗(yàn),結(jié)合分級(jí)分選工藝,提出了分級(jí)磁選的除鐵新工藝,*終產(chǎn)品可滿足耐火材料的要求。
目前國(guó)內(nèi)鋁土礦除雜集中在脫硅以提高原料鋁硅比,滿足氧化鋁行業(yè)的要求。隨著鋁土礦在耐火行業(yè)消耗量的不斷擴(kuò)大,對(duì)鋁土礦含量有一定限制,一般要求Fe2O3含量小于1.2%,鋁土礦除鐵越來(lái)越受到重視。另外,在采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中,若鋁土礦中鐵含量過(guò)高,將會(huì)降低設(shè)備生產(chǎn)能力,增加生產(chǎn)成本,導(dǎo)致赤泥沉降困難。因此,鋁土礦除鐵研究具有重要意義。
非金屬礦除鐵方法分為物理法、化學(xué)法和生物法。生物除鐵技術(shù)相對(duì)復(fù)雜,成本較高,目前處于理論研究和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段,尚無(wú)工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例?;瘜W(xué)法除鐵有浮選鐵和酸浸除鐵,存在環(huán)境污染和成本高等問(wèn)題,物理法除鐵中*常用的是磁選除鐵,磁選除鐵工藝流程簡(jiǎn)單,除鐵效果好,在非金屬礦除鐵中應(yīng)用*廣泛。目前國(guó)內(nèi)鋁土礦磁選除鐵一般采用各種簡(jiǎn)易除鐵機(jī)或立環(huán)脈動(dòng)磁選機(jī),除鐵效果不佳,鋁土礦產(chǎn)品難以滿足耐火材料的要求。
1、原礦性質(zhì)
原礦取自山西某地鋁土礦,將原礦用顎式破碎機(jī)碎至-3mm,縮分取樣進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)、鐵化學(xué)物相分析和礦物組成分析,結(jié)果分別見(jiàn)表1、表2和表3。
Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | TiO2 | CaO | MgO | K2O | Na2O | 燒失量 |
63.08 | 13.89 | 2.43 | 2.69 | 0.71 | 0.19 | 0.32 | 0.15 | 14.46 |
注:Fe2O3為T(mén)fe換算結(jié)果,下同。 |
鐵相 | 磁鐵礦中Fe | 赤、褐鐵礦中Fe | 硫化物中Fe | 碳酸鹽中Fe | 硅酸鹽中Fe | 合計(jì) |
金屬量 | 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 |
一水硬鋁石 | 高嶺石 | 伊利石 | 赤鐵礦 | 方解石 | 金紅石 | 銳鈦礦 | 其它 |
60.5 | 25.2 | 4.6 | 4.7 | 1.3 | 0.9 | 1.8 | 1.0 |
根據(jù)化學(xué)成分和礦物組成特點(diǎn),該礦石屬一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦。原礦中TFe含量為1.70%,換算成Fe2O3含量為2.43%。鐵主要分布在赤鐵礦褐鐵礦中,比例高達(dá)60.59%,其次分布在硅酸鹽中,比例為27.65%,分布在碳酸鹽中鐵比例為9.41%,賦存在磁鐵礦和硫化物中的鐵很少。
2、除鐵試驗(yàn)
試驗(yàn)方法:采用磁選法除鐵。目前,用于非餓礦除鐵的強(qiáng)磁選設(shè)備主要有立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)、組合式強(qiáng)磁磁選機(jī)和周期性電磁高梯度磁選機(jī)。立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)對(duì)較粗物料的除鐵效果較好,對(duì)細(xì)顆粒物料除鐵效果較差;組合式電磁強(qiáng)磁選機(jī)對(duì)細(xì)顆粒的捕收效果好于立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī);另外,由于鋁土礦含有部分泥化的高嶺土,粒度級(jí)細(xì),宜采用周期性電磁高梯度磁選機(jī)。試驗(yàn)分別選用長(zhǎng)沙礦冶研究院研制的ZHΦ560組合式強(qiáng)磁選機(jī)和CRIMMΦ200周期性電磁高梯度磁選機(jī)。
每次試驗(yàn)稱(chēng)取相同質(zhì)量的礦樣,按50%的磨礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)生產(chǎn)不同磨礦細(xì)度的樣品,再分別在2種磁選機(jī)上進(jìn)行磁選條件試驗(yàn)。*后,綜合2種設(shè)備的除鐵效果,確定除鐵原則流程。
3、結(jié)論
該礦石屬—水硬鋁石-高嶺土型鋁土礦,原礦中Fe2O3含量為2.43%。鐵主要分布在赤鐵礦、褐鐵礦中,其次分布在硅酸鹽中。
由于鋁土礦中含部分高嶺土,磨礦極易泥化,-30μm的含量較高,采用一般磁選設(shè)備除鐵效果不佳。采用單一組合式強(qiáng)磁選機(jī)或周期性電磁高梯度磁選機(jī)均有明顯除鐵效果,在原礦Fe2O3含量為2.43時(shí),前者可將產(chǎn)品中Fe2O3含量降低到1.5%以下,后者可將產(chǎn)品中Fe2O3含量降低到1.2%以下。
采用組合式強(qiáng)磁選和周期性電磁高梯度磁選,結(jié)合分級(jí)工藝,除鐵效果更佳,可將產(chǎn)品中Fe2O3含量降低到1.0%以下,滿足鋁土礦產(chǎn)品的要求。
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