從鋁土礦原礦性質出發,通過組合式強磁選機和周期性電磁高梯度磁選機除鐵試驗,結合分級分選工藝,提出了分級磁選的除鐵新工藝,*終產品可滿(mǎn)足耐火材料(liào)的要求。
目前國內鋁土礦除雜集中在脫(tuō)矽以提高原料鋁矽比,滿足氧化鋁行業的要求。隨著鋁土礦在(zài)耐火行業消耗量(liàng)的不斷擴大,對鋁土礦含量有一定限製,一般(bān)要求Fe2O3含(hán)量小於1.2%,鋁土礦除鐵越來越受到重視。另外,在采用拜耳法生產氧化鋁過程(chéng)中,若鋁土礦中鐵含量過高(gāo),將會降低設備生產能(néng)力,增加生產成本,導致赤泥沉降困難。因此,鋁土礦除鐵研究具有重要意義。
非金屬礦(kuàng)除鐵方(fāng)法分為物(wù)理法、化學法和生物法。生物(wù)除鐵技術相對複雜,成本較高,目前處於(yú)理論研究和實(shí)驗室(shì)試驗階(jiē)段,尚無工業生產應用實例。化學法除鐵有浮選鐵和酸浸除鐵,存在環境汙染和成本高等問題,物(wù)理法除鐵中*常用的是(shì)磁選除鐵,磁選(xuǎn)除鐵工藝流程(chéng)簡單(dān),除鐵(tiě)效果(guǒ)好,在非(fēi)金屬礦除鐵中應用*廣泛。目前國內鋁土礦磁(cí)選除鐵一般采用各種簡易除鐵機或立環(huán)脈動磁選機,除鐵效(xiào)果不佳,鋁土礦產品難以滿足耐火材料的(de)要求。
1、原礦性質
原(yuán)礦取自山西某地鋁土礦,將原礦用顎式破碎機(jī)碎至(zhì)-3mm,縮分取樣進行化學成分檢(jiǎn)測、鐵化學物相分析和礦物組成分析,結果分別見表(biǎo)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Tfe換算結果,下同。 |
鐵相 | 磁鐵礦中Fe | 赤、褐鐵(tiě)礦中Fe | 硫(liú)化物(wù)中Fe | 碳酸鹽中Fe | 矽酸鹽中(zhōng)Fe | 合計 |
金(jīn)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(kuàng) | 其它 |
60.5 | 25.2 | 4.6 | 4.7 | 1.3 | 0.9 | 1.8 | 1.0 |
根據(jù)化(huà)學成分和礦物組成特點,該(gāi)礦石屬一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦。原礦(kuàng)中TFe含量為1.70%,換算成Fe2O3含量為(wéi)2.43%。鐵主要分布(bù)在赤鐵礦褐鐵礦中,比例高達60.59%,其次分布在矽酸鹽中,比例為27.65%,分布在碳酸鹽中鐵比例為9.41%,賦存在(zài)磁鐵礦和硫化物中的鐵很少。
2、除鐵(tiě)試驗
試驗方法:采用(yòng)磁選(xuǎn)法除鐵。目前,用於非餓(è)礦除鐵的強磁選設備主要有立環脈動高梯度磁選機、組合式強磁磁選(xuǎn)機和周期性電磁高梯度磁(cí)選機。立環脈動高梯度磁選機對較粗物料的除鐵效果較好,對細顆粒物料(liào)除鐵效(xiào)果較差;組合式電(diàn)磁強(qiáng)磁選機對細顆粒的捕收效果好於立環脈(mò)動高梯度磁選機;另外,由於(yú)鋁(lǚ)土礦含(hán)有部分泥化的高嶺(lǐng)土,粒度級細,宜采用(yòng)周期性電磁高梯度磁選機。試驗(yàn)分別(bié)選用長沙礦冶研究院研製的ZHΦ560組合式強磁選機和CRIMMΦ200周期性電磁高梯度(dù)磁選機。
每次試驗稱取(qǔ)相同質(zhì)量的礦樣,按50%的磨礦質量分數生產不同磨礦細度的樣品,再分別在2種磁選機(jī)上進行磁選條件試驗。*後,綜合2種設備的(de)除鐵效果,確定除鐵原則流(liú)程。
3、結論
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,其次分布在矽酸鹽中(zhōng)。
由於鋁土礦中(zhōng)含部分高嶺土,磨礦極易泥化,-30μm的含量較高,采用一般磁選(xuǎn)設備除(chú)鐵(tiě)效果不佳。采用單(dān)一組合式強磁選(xuǎn)機(jī)或周期性電(diàn)磁高梯度磁選機均有(yǒu)明顯除鐵效(xiào)果,在原礦Fe2O3含量(liàng)為2.43時,前者可將產品中Fe2O3含(hán)量降低到1.5%以下,後者可將產品中Fe2O3含量降低到1.2%以下。
采用組(zǔ)合式強磁(cí)選和周期(qī)性電磁高梯度磁選,結合分級工藝(yì),除鐵效果更佳,可將產品中Fe2O3含量降低到1.0%以下,滿足鋁土礦產品的要求。
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