專利名稱：一種鋁土礦選精礦或尾礦的沉降脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁土礦選精礦或尾礦的沉降脫水方法，涉及一種鋁土礦選 礦過程的選精礦、尾礦的快速沉降和高效脫水方法。
背景技術(shù)：
在鋁土礦選礦過程中，由于鋁土礦的主要脈石礦物高嶺石、伊利石、葉臘
石、綠泥石等優(yōu)先解離、泥化，造成了選礦精礦、尾礦粒度較細(xì)，精礦中37Pm 以下含量常占50%以上，尾礦中粒徑37Pm以下含量占90%以上。為快速沉降、 過濾精礦和尾礦，高效利用精礦、尾礦中的含水，降低生產(chǎn)成本，并使尾礦能 夠安全堆存或進(jìn)一步高效利用，需要對大量選尾礦進(jìn)行濃縮脫水，提高濃度后 輸入尾礦壩中堆放。
由于鋁土礦選礦產(chǎn)品中含有大量極細(xì)的粘土礦物顆粒，并有部分膠體顆粒， 這導(dǎo)致精礦、尾礦礦漿固體顆粒質(zhì)量小、比表面積大、表面能高，沉降脫水困 難；并且由于鋁土礦選礦工藝中添加浮選藥劑來調(diào)節(jié)礦物的表面電性，在正浮 選工藝條件下，精礦、尾礦漿固液界面存在負(fù)性較高的動(dòng)電位，導(dǎo)致顆粒間靜 電斥力較高，微細(xì)粒精礦、尾礦漿顆粒彼此不能靠近聯(lián)合，分散度極高，形成 了相對穩(wěn)定的懸浮液，這就造成礦漿渾濁、沉降難度大，從而導(dǎo)致回水的固含 較高不能直接循環(huán)利用，且由于難以提高礦漿的濃度，導(dǎo)致礦漿中水的循環(huán)使 用率低，浪費(fèi)大量的水資源，精礦含水量高影響后續(xù)生產(chǎn)和成本；尾礦無法實(shí) 現(xiàn)干法堆存，增加了尾礦壩的堆積量，加重了水對尾礦壩的滲透，降低尾礦壩 的使用年限，同時(shí)也會(huì)影響尾礦壩的安全。
目前，選礦產(chǎn)品的沉降主要采用各種無機(jī)絮凝劑及有機(jī)高分子絮凝劑等來 實(shí)現(xiàn),通過添加絮凝劑在微粒間實(shí)現(xiàn)架橋絮團(tuán)，加快尾礦顆粒沉降速度。但由于 鋁土礦選精礦、尾礦的微細(xì)特性和高表面電荷特性，顆粒間靜電斥力較大，除 對絮凝劑的消耗量非常大之外，尾礦濃縮后的底流濃度仍然難以提高，脫水效 率較低，溢流的浮游物含量非常高，甚至混濁影響正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前鋁土礦選精礦、尾礦沉降技術(shù)的不足，提供一種 簡單易行、成本低、環(huán)境友好的鋁土礦選礦產(chǎn)品高效沉降脫水方法，從而解決 鋁土礦選礦產(chǎn)品的沉降問題，節(jié)約水資源，減少尾礦堆放對環(huán)境的污染及安全 風(fēng)險(xiǎn)，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其特征在于采用兩段工藝對精 礦或尾礦進(jìn)行沉降，首先第一段工藝采用絮凝劑在尾礦顆粒的一定動(dòng)電位下對 精礦或尾礦進(jìn)行快速絮凝和沉降，然后在第二段工藝對一段工藝的溢流采用酸 或堿調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電荷和動(dòng)電位，使溢流中的微細(xì)顆粒在靜電作用和溶 液殘留的絮凝劑作用下形成絮團(tuán)并快速沉降。
本發(fā)明的一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其特征在于對弱堿性 的正浮選精礦或尾礦在弱堿性或堿性條件下采用絮凝劑快速濃縮，得到高固含 底流和低固含的溢流微細(xì)粒礦漿，精礦或尾礦一段沉降工藝的弱堿性或堿性條
件指pH值為8.0-12.0;絮凝劑為聚丙烯酰胺類、聚丙烯酸類或其它種類絮凝劑， 絮凝劑用量為5-500mg/L。
本發(fā)明的一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其特征在于將一段沉 降工藝的溢流的pH值調(diào)至弱酸性或強(qiáng)堿性條件使其再沉降溢流再沉降在pH值
為5.0-6.8弱酸性條件下或在pH值為10.0-13.0的強(qiáng)堿性條件下，調(diào)解pH值的 酸為鹽酸、硫酸，調(diào)解pH值的堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣、石灰。
本發(fā)明的方法，采用采用兩段工藝對精礦或尾礦進(jìn)行沉降，首先第一段工 藝采用一定種類和一定用量的絮凝劑在精礦、尾礦顆粒的一定動(dòng)電位下實(shí)現(xiàn)對 選礦產(chǎn)品的快速絮凝和沉降，然后在第二段工藝對一段工藝的溢流采用酸或堿 等電解質(zhì)來調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電荷和動(dòng)電位，使溢流中的微細(xì)顆粒在靜電作 用和溶液殘留的絮凝劑作用下形成絮團(tuán)并快速沉降；
對弱堿性的正浮選精礦或尾礦在弱堿性或堿性條件下采用一定用量的絮凝 劑快速濃縮尾礦，得到高固含底流和低固含的溢流微細(xì)粒礦漿，尾礦一段沉降 工藝的弱堿性或堿性條件指pH值為8.0-12.0;絮凝劑可為聚丙烯酰胺類、聚丙 烯酸類或其它種類絮凝劑，絮凝劑用量為5-500mg/L。
將一段沉降工藝的溢流的pH值調(diào)至弱酸性或強(qiáng)堿性條件使其再沉降，溢流 再沉降在pH值為5.0-6.8弱酸性條件下或在pH值為10.0-13.0的強(qiáng)堿性條件下， 調(diào)解pH值的酸可為鹽酸、硫酸，調(diào)解pH值的堿可為氫氧化鈉或氫氧化鈣；在
弱酸性或強(qiáng)堿性條件溢流再沉降時(shí)可配合一定用量的絮凝劑。
本發(fā)明的方法，首先采用絮凝劑實(shí)現(xiàn)對粗粒精礦、尾礦的絮凝和快速沉降， 然后采用調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電荷和動(dòng)電位的方法來實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒的電絮凝沉 降。與常規(guī)的粗細(xì)粒同時(shí)沉降的方法存在根本不同。實(shí)際上，不同粒徑、不同 種類的的礦物顆粒在受的重力、靜電作用力、范德華作用力等的大小不一樣， 在鋁土礦的選精礦、尾礦中，每個(gè)顆粒常常同時(shí)含有多種鋁硅酸礦物、含鐵礦 物和其它雜質(zhì)，導(dǎo)致礦物顆粒表面性質(zhì)不一樣，尤其是粒度和表面電荷不一樣。 在添加絮凝劑進(jìn)行絮團(tuán)沉降時(shí)，不同粒徑、不同表面元素的礦物表面與絮凝劑 產(chǎn)生的作用力也不一樣，從而在一定的絮凝劑濃度和某一pH值范圍時(shí)，部分顆 ?？焖傩鯃F(tuán)，而另一部分顆粒則難以形成絮團(tuán)。常規(guī)方法中，為實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒選 礦產(chǎn)品和粗粒選礦產(chǎn)品同時(shí)沉降，常常需要添加大量的絮凝劑，有時(shí)而達(dá)不到 預(yù)想目的，如中州分公司、山東分公司的鋁土礦選礦產(chǎn)品的沉降，因有時(shí)選礦
產(chǎn)品中含有一定濃度的乳化劑，致使選礦產(chǎn)品的微細(xì)粒成膠體或乳狀液狀態(tài)而 難以沉降。若采用兩段法，先采用絮凝劑實(shí)現(xiàn)對粗粒尾礦的絮凝和快速沉降， 然后對上層懸浮液或溢流在另一沉降設(shè)備中采用酸或堿調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電 荷和動(dòng)電位的方法可實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒的快速絮凝沉降。
因此，我們把這種沉降方法稱為鋁土礦選礦產(chǎn)品的兩段沉降法， 一段可稱 為絮凝劑沉降，二段可稱為酸堿處理靜電絮團(tuán)沉降。
本發(fā)明的一種鋁土礦選礦產(chǎn)品的沉降方法，簡單易行、成本低、環(huán)境友好，
通過沉降后的鋁土礦選礦尾礦，含水率大大降低，尾礦濃度最高可以提高3-10 倍，有利于實(shí)現(xiàn)尾礦脫水和再利用，經(jīng)濟(jì)效益顯著、環(huán)保效益明顯，具有廣泛 的應(yīng)用前景。因此，為了實(shí)現(xiàn)鋁土礦選尾礦的高效沉降，節(jié)約水資源，有效地 降低選礦尾礦堆存過程中的環(huán)境和安全風(fēng)險(xiǎn)，特提出本發(fā)明。


附圖1是本發(fā)明方法的原則工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
一種鋁土礦選礦精礦或尾礦的沉降方法，采用采用兩段工藝對精礦或尾礦 進(jìn)行沉降，首先對弱堿性的正浮選尾礦，在pH值為8.0-12.0的弱堿性或堿性條 件下，在用量為5-500mg/L的聚丙烯酰胺類、聚丙烯酸類或其它種類絮凝劑作 用下，在沉降設(shè)備沉降處理，得到高固含底流尾礦和低固含的微細(xì)粒尾礦漿溢 流；將一段沉降工藝的溢流的pH值調(diào)至pH值為5.0-6.8弱酸性或pH值為 10.0-13.0強(qiáng)堿性條件使其再沉降，調(diào)解pH值的酸可為鹽酸、硫酸，調(diào)解pH值 的堿可為氫氧化鈉或氫氧化鈣；在弱酸性或強(qiáng)堿性條件溢流再沉降時(shí)可配合一
定用量的絮凝劑。
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例l
以中州分公司的鋁土礦選礦尾礦為試驗(yàn)礦樣，其中-37他粒級含量為90.5%， -20tai粒級含量為75.6。/。， -10^!11粒級含量為15.3%。
在pH值為9. 5、濃度為12. 5%的中州分公司生產(chǎn)的鋁土礦選礦尾礦礦漿中，
添加焦作百泉公司生產(chǎn)的85-2絮凝劑，用量為50g/t，然后采用高效沉降槽對尾 礦進(jìn)行沉降，鋁土礦選礦尾礦底流濃度提高到54.6%，溢流濃度為1.5%;溢流進(jìn) 入另一沉降槽，并添加一定用量的氫氧化鈉，使其pH值為ll.O，經(jīng)過沉降后的 上清液澄清，浮游物含量僅為0.035g/1，回水利用良好。 實(shí)施例2
以山東分公司鋁土礦選尾礦為試驗(yàn)礦樣，其中-37^1粒級含量為93.6%， -2(^111粒級含量為84.3%， -10^111粒級含量為45.8%。
在pH值為8.9、濃度為9.8%的鋁土礦選礦尾礦礦槳中，添加分子量為500萬 的聚丙烯酰胺絮凝劑，用量為120g/t，然后采用沉降槽對尾礦進(jìn)行沉降，鋁土 礦選礦尾礦底流濃度提高到42. 5%，溢流濃度為2. 1%;溢流進(jìn)入另一沉降槽，并 添加一定用量的鹽酸，使其pH值為5.8，經(jīng)過沉降后的上清液澄清，浮游物含量 僅為0.018g/1，回水利用良好。
實(shí)施例3
以廣西鋁土礦洗尾礦為試驗(yàn)礦樣，其中-371^111粒級含量為91.2%， -20Pm粒級 含量為78.3%， -10^111粒級含量為16.4%。
在pH值為8.2、濃度為7."/。的廣西鋁土礦洗礦尾礦礦漿中，添加用量為80 g/t 的聚丙烯酸鈉絮凝劑，然后采用沉降槽對尾礦進(jìn)行沉降，鋁土礦選礦尾礦底流 濃度提高到42.5%,溢流濃度為2. 1%;溢流進(jìn)入另一沉降槽，并添加一定用量的 石灰，使其pH值為10.8，經(jīng)過沉降后的上清液澄清，浮游物含量僅為0.106g/1， 回水利用良好。
實(shí)施例4
以中州分公司的鋁土礦選精礦為試驗(yàn)礦樣，其中-37l^m粒級含量為48，/0， -20|%1粒級含量為35.6%， -10^01粒級含量為12.2%。
在pH值為9.5、濃度為12.5%的中州分公司生產(chǎn)的鋁土礦選精礦礦漿中，添 加焦作百泉公司生產(chǎn)的85-2絮凝劑，用量為30g/t，然后采用高效沉降槽對精礦 進(jìn)行沉降，鋁土礦選精礦底流濃度提高到65. 2%，溢流濃度為2.3%;溢流進(jìn)入另 一沉降槽，并添加一定用量的氫氧化鈉，使其pH值為10.8，經(jīng)過沉降后的上清 液澄清，浮游物含量僅為0.026g/1，回水利用良好。
權(quán)利要求
1.一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其特征在于采用兩段工藝對精礦或尾礦進(jìn)行沉降，首先第一段工藝為在尾礦漿中加入絮凝劑，在-100-0m的動(dòng)電位下，實(shí)現(xiàn)精礦或尾礦顆粒的快速絮凝和沉降；然后在第二段工藝對一段工藝的溢流采用酸或堿電解質(zhì)來調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電荷和動(dòng)電位，使溢流中的微細(xì)顆粒在靜電作用和溶液殘留的絮凝劑作用下形成絮團(tuán)并快速沉降。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其 特征在于對弱堿性的正浮選精礦或尾礦在弱堿性或堿性條件下采用絮凝劑快速 濃縮，得到高固含底流和低固含的溢流微細(xì)粒礦漿，精礦或尾礦一段沉降工藝 的弱堿性或堿性條件指pH值為8.0-12.0;絮凝劑可為聚丙烯酰胺類、聚丙烯酸 類或其它種類絮凝劑，絮凝劑用量為5-500mg/L。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其 特征在于將一段沉降工藝的溢流的pH值調(diào)至弱酸性或強(qiáng)堿性條件使其再沉降， 溢流再沉降在pH值為5.0-6.8弱酸性條件下或在pH值為10.0-13.0的強(qiáng)堿性條 件下，調(diào)解pH值的酸為鹽酸、硫酸，調(diào)解pH值的堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣、 石灰。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁土礦選精礦或尾礦沉降脫水的方法，其 特征在于在弱酸性或強(qiáng)堿性條件溢流再沉降時(shí)配合用量l-100mg/L的絮凝劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁土礦選精礦或尾礦的沉降脫水方法，涉及一種鋁土礦選礦過程的選精礦或尾礦的快速沉降和高效脫水方法。其特征在于采用兩段工藝對精礦或尾礦進(jìn)行沉降，首先第一段工藝為在精礦或尾礦漿中加入絮凝劑，在-100-0mv的動(dòng)電位下，實(shí)現(xiàn)精礦或尾礦顆粒的快速絮凝和沉降；然后在第二段工藝對一段工藝的溢流采用酸或堿電解質(zhì)來調(diào)整微細(xì)粒礦物表面電荷和動(dòng)電位，使溢流中的微細(xì)顆粒在靜電作用和溶液殘留的絮凝劑作用下形成絮團(tuán)并快速沉降。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、環(huán)境友好，通過一段絮凝劑沉降后的鋁土礦選礦精礦或尾礦，含水率大大降低，濃度最高可以提高3-10倍，有利于實(shí)現(xiàn)精礦或尾礦脫水和再利用。
文檔編號B03D3/00GK101181701SQ20071017963
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者胡秋云, 陳興華, 陳湘清 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司