一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法
2023-05-17 02:01:21
專利名稱：一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法
技術領域：
本發明涉及選礦尾礦處理技術領域，尤其涉及一種鋁土礦洗礦細泥綜合處理及回收利用的方法。
背景技術：
鋁是國民經濟中不可或缺的有色金屬之一。我國鋁土礦資源豐富，作為我國重要鋁資源基地的廣西平果地區，由於該地區原礦中細泥的鋁矽比達不到冶金的要求，因此必須採用洗礦脫出。然而，脫出的礦泥細且粘、濃縮脫水困難，因此儲存在尾礦庫，經過多年也不會沉積而仍然呈懸浮狀，從而佔用了大量的尾礦庫容，並存在著礦泥洩露汙染環境的風險隱患。為此，多年來人們為解決鋁土礦洗礦細泥的堆存問題進行了研究。現有技術的研究主要是集中在如何將礦泥絮凝或凝聚處理，使之便於沉降，例如通過添加鈣類固化劑，以求得到穩定的礦泥固化層。這類措施儘管有些進展，但效果甚微，無法達到所需的要求，而且沒有實現資源的再生利用，沒有從根本上解決礦泥堆存的實質問題。此外，也有研究採用浮選方法降低鋁土礦中的矽含量，但礦泥粒度太細而未能獲得成功；以及，採用化學浸出的方法回收其中的鐵和鋁，但這部分僅僅佔20%左右，尚留下80%的殘渣仍需堆存處理。然而，隨著我國有色金屬鋁行業的快速發展以及環境保護要求的不斷提高，鋁土礦洗礦細泥的堆存問題愈加凸顯，急需研究開發切實有效的技術方法予以解決。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種針對鋁土礦洗礦細泥的全部組分進行回收處理的綜合利用方法，將礦泥加工為具有市場潛力的產品，從而達到完全消除礦泥堆存的目的。本發明的目的通過以下技術方案予以實現本發明提供的一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法，包括以下步驟(a)洗礦細泥進行濃縮脫水後，得到固含量為25% 35%的礦泥；(b)加入酸到礦泥中，調整浸出液酸的濃度為15% 25%，固液比=1 2 3， 在溫度60 80°C下攪拌混合，酸浸反應60 90分鐘；(c)酸浸後進行固液分離而得到液相和固相，礦泥中的鐵質進入液相，矽鋁質進入固相；(d)將液相進行濃縮，使液體的濃度達到30 35波美度，調整PH值為3 5，在溫度40 50°C下恆溫陳化結晶6 12小時，於溫度60 80°C下乾燥後獲得固體聚鐵類淨水劑；或者，將液相進一步過濾淨化除雜後，添加碳酸鈉或氫氧化鈉使溶液的PH為6. 0 8. 0，產生碳酸鐵或氫氧化鐵沉澱，過濾並清洗，濾渣在500 70(TC下焙燒30 120分鐘， 獲得氧化鐵紅產品；(e)將固相干燥後作為陶瓷、耐火材料、高鋁水泥的原料；或者，將固相干燥後與表面修飾劑按照重量比為固相表面修飾劑=100 0. 1 0. 3，混合置於研磨機中研磨 3 6小時，得到活性功能填料。本發明採用酸浸化學處理，將鐵質礦物與矽鋁質礦物分離，鐵質礦物聚合加工成為聚鐵類淨水劑或經淨化除雜、氧化焙燒成為氧化鐵紅顏料；矽鋁質礦物則加工成為填料等產品。從而實現鋁土礦洗礦細泥全組分的回收利用，達到完全消除礦泥堆存的目的。鐵質是影響固相矽鋁礦物用途的關鍵因素，本發明所述步驟(C)中採用稀酸清洗固相，使得固相中的Fe2O3含量小於0. 2%，以大幅度提高固相矽鋁礦物的利用價值。上述方案中，本發明所述步驟(e)中表面修飾劑採用矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑。本發明具有以下有益效果改變了以往鋁土礦細泥局限於堆存處置和回收單一成分的思路，綜合考慮細泥的全組分，使廢棄物獲得再生資源利用，達到消除細泥堆存，最大限度利用開採的資源的目的。
下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步的詳細描述圖1是本發明實施例的工藝流程示意圖。
具體實施例方式實施例一圖1所示為本發明一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法的實施例。以廣西平果鋁礦的原礦洗礦細泥為例，礦泥中的主要組成為Fel5. 5wt%, Si0225. 4wt%, Al20342. 23wt%，其綜合處理方法如下(a)採用重力沉降法將洗礦細泥濃縮使其固含量為30% ；(b)加入鹽酸到礦泥中，調整浸出液酸的濃度為15%，固液比=1 3，在溫度 75°C下攪拌混合，酸浸反應80分鐘，Fe2O3的浸出率達到98. 5% ；(c)酸浸後過濾得到液相和固相，礦泥中的鐵質進入液相，矽鋁質進入固相；固相用5%的稀鹽酸清洗3次後，再用自來水清洗，固相中Fe2O3降低到0. 16%，洗滌液循序返回上一級作為清洗劑清洗；(d)將液相蒸發濃縮到35波美度，添加碳酸鈉調整pH為4，在溫度50°C下恆溫陳化結晶12小時，於溫度80°C下乾燥後獲得結晶聚合氯化鐵淨水劑；(e)將固相干燥後作為陶瓷、耐火材料、高鋁水泥的原料。本實施例獲得的聚合氯化鐵淨水劑，用於處理鎢選礦廢水，可達到商品淨水劑的處理效果。矽鋁質固相含Si0228. 4%、Al20345. 23%，Fe2O3O. 16%，其粒度100%小於-200 目、90%小於-325目，達到填料、高級陶瓷和耐火材料的要求。實施例二 本實施例與實施例一不同之處在於步驟(c)中，固相用3%的稀鹽酸清洗5次後，再用自來水清洗，固相中Fe2O3降低到 0. 18% ；步驟(d)中，將步驟(C)獲得的液相過濾淨化除雜後，添加碳酸鈉使溶液的pH為 7. 0 8. 0，產生碳酸鐵沉澱，過濾並清洗，濾渣在600°C下焙燒60分鐘，獲得含Fe2O3為98%的氧化鐵紅顏料產品。實施例三本實施例與實施例一不同之處在於步驟(a)中，濃縮後的礦泥其固含量為35% ；步驟((b)中，調整浸出液酸的濃度為25%，固液比=1 2，在溫度60°C下攪拌混合，酸浸反應90分鐘；步驟(e)中，將步驟(C)獲得的固相干燥後與矽烷偶聯劑按照重量比為固相矽烷偶聯劑=100 02，混合置於陶瓷球磨機中研磨6小時，得到粒度為100%小於0. 1mm、白度為81 %的活性功能填料。該填料用於工程塑料、內外牆塗料和油漆等的填充改性，一方面降低了高分子材料的成本，另一方面可提高材料的抗剪強度和耐衝擊強度。實施例四本實施例與實施例三不同之處在於步驟(e)中，將步驟(C)獲得的固相干燥後與鈦酸酯偶聯劑按照重量比為固相鈦酸酯偶聯劑=100 0.3，混合置於研磨機中研磨3小時。
權利要求
1.一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法，其特徵在於包括以下步驟(a)洗礦細泥進行濃縮脫水後，得到固含量為25% 35%的礦泥；(b)加入酸到礦泥中，調整浸出液酸的濃度為15% 25%，固液比=1 2 3，在溫度60 80°C下攪拌混合，酸浸反應60 90分鐘；(c)酸浸後進行固液分離而得到液相和固相，礦泥中的鐵質進入液相，矽鋁質進入固相；(d)將液相進行濃縮，使液體的濃度達到30 35波美度，調整pH值為3 5，在溫度 40 50°C下恆溫陳化結晶6 12小時，於溫度60 80°C下乾燥後獲得固體聚鐵類淨水劑； 或者，將液相進一步過濾淨化除雜後，添加碳酸鈉或氫氧化鈉使溶液的pH為6. 0 8. 0，產生碳酸鐵或氫氧化鐵沉澱，過濾並清洗，濾渣在500 700°C下焙燒30 120分鐘，獲得氧化鐵紅產品；(e)將固相干燥後作為陶瓷、耐火材料、高鋁水泥的原料；或者，將固相干燥後與表面修飾劑按照重量比為固相表面修飾劑=100 0. 1 0. 3，混合置於研磨機中研磨3 6 小時，得到活性功能填料。
2.根據權利要求1所述的鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法，其特徵在於所述步驟(c) 中採用稀酸清洗固相，使得固相中的Fe2O3含量小於0. 2%。
3.根據權利要求1或2所述的鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法，其特徵在於所述步驟(e)中表面修飾劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑。
全文摘要
本發明公開了一種鋁土礦洗礦細泥的綜合處理方法，採用酸浸化學處理，將鐵質礦物與矽鋁質礦物分離，鐵質礦物聚合加工成為聚鐵類淨水劑或經淨化除雜、氧化焙燒成為氧化鐵紅顏料；矽鋁質礦物則加工成為填料等產品。本發明改變了以往鋁土礦洗礦細泥局限於堆存處置和回收單一成分的思路，實現了礦泥全組分的回收利用，從而達到完全消除礦泥堆存、最大限度利用開採資源的目的。
文檔編號B09B3/00GK102247976SQ201110189520
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月7日 優先權日2011年7月7日
發明者何國偉, 何曾宇, 葉志平, 王景鑫, 範彬 申請人:廣州大學