鋁土礦浮選礦漿壓濾機應用

2022/07/05 分類:技術文獻 699

引言

鋁土礦資源以–水硬鋁石為主。在已探明的儲量中，–水硬鋁石型鋁土礦儲量占全國儲量的98.46％，三水鋁石型礦石儲量只占1.54％。–水硬鋁石型鋁土礦絕大部分具有高鋁、高硅、低鐵的突出特點 ?J。其中鋁硅比小于6的鋁土礦占全部儲量的56％之多。為了更加有效的利用我國低品位鋁土礦，選礦拜耳法生產氧化鋁在我國得到了廣泛使用。選礦拜耳法是指在拜耳法生產流程中增設–選礦過程，以處理品位較低的鋁±礦的氧化鋁生產方法。它突破了低品位鋁土礦不宜選用拜耳法生產氧化鋁的傳統觀念，通過較簡單的物理選礦。可將我國鋁土礦資源的平均鋁硅比由4—6提高到8～11，使我國中、低品位的鋁土礦適應于拜耳法生產氧化鋁。工藝礦物學研究證明，我國大多–水硬鋁石型鋁土礦中，–水硬鋁石的晶體結構屬于鏈狀結構基型，氧原子問存在著較弱的氫氧–氫鍵，所以在礦物形態上常出現隱品質或微晶質集合體，其自然粒度較小，與共生礦物關系復雜。但由于存在漫長的地質作用，部分–水硬鋁石產生重結晶和脫硅，–水硬鋁石變成規則的粒狀、柱狀、板狀、紡錘狀、豆鮞狀等，使這些重結晶的–水硬鋁石富集合體鋁硅比提高，與脈石礦物的嵌布關系變得相對簡單。同時，–水硬鋁石的化學鍵變得更加緊密，原子結構也變得緊密，使–水硬鋁石的硬度變大。據分析其莫氏硬度為6—7，在磨礦過程中不易被磨碎。含硅脈石礦物的晶體結構都屬于層狀結構，這些礦物的結構單位層之間是靠微弱的分子鍵連接。所以這些含硅礦物的硬度較低，其莫氏硬度為1.5～2.5，磨礦時易泥化。我國的鋁土礦資源以–水硬鋁石為主。在已探明的儲量中，–水硬鋁石型鋁土礦儲量占全國儲量的98.46％，三水鋁石型礦石儲量只占1.54％。–水硬鋁石型鋁土礦絕大部分具有高鋁、高硅、低鐵的突出特點 ?。其中鋁硅比小于6的鋁土礦占全部儲量的56％之多。為了更加有效的利用我國低品位鋁土礦，選礦拜耳法生產氧化鋁在我國得到了廣泛使用。選礦拜耳法是指在拜耳法生產流程中增設–選礦過程，以處理品位較低的鋁土礦的氧化鋁生產方法。它突破了低品位鋁土礦不宜選用拜耳法生產氧化鋁的傳統觀念，通過較簡單的物理選礦，可將我國鋁土礦資源的平均鋁硅比由4—6提高到8—11，使我國中、低品位的鋁土礦適應于拜耳法生產氧化鋁。工藝礦物學研究證明，我國大多–水硬鋁石型鋁土礦中，–水硬鋁石的晶體結構屬于鏈狀結構基型，氧原子間存在著較弱的氫氧–氫鍵，所以在礦物形態上常出現隱品質或微晶質集合體，其自然粒度較小，與共生礦物關系復雜。但由于存在漫長的地質作用，部分–水硬鋁石產生重結晶和脫硅，–水硬鋁石變成規則的粒狀、柱狀、板狀、紡錘狀、豆鮞狀等各種形式，使這些重結晶的–水硬鋁石富集合體鋁硅比提高，與脈石礦物的嵌布關系變得相對簡單。同時，–水硬鋁石的化學鍵變得更加緊密，原子結構也變得緊密，使–水硬鋁石的硬度變大。據分析其莫氏硬度為6～7，在磨礦過程中不易被磨碎。含硅脈石礦物的晶體結構都屬于層狀結構，這些礦物的結構單位層之間是靠微弱的分子鍵連接，所以這些含硅礦物的硬度較低，其莫氏硬度為1.5～2.5，磨礦時易泥化。正因為礦石中不同礦物之間的力學性質存在明顯的差異，導致礦石在磨碎過程中含硅礦物將優先解離、泥化。研究結果表明，高嶺石-0.075mm粒級的生成速度為–水硬鋁石的1.8倍。我國鋁土礦普遍埋藏較淺，風化嚴重，粘土類礦物較多。對中國鋁業河南分公司鋁土礦進行粒度分析發現，原礦中粒度小于200目含量已達21.24％。

1鋁土礦主要過濾設備

礦石的泥化現象對鋁土礦選礦礦漿的過濾設備提出了更高的要求。長期以來，鋁土礦礦漿的主要過濾設備包括陶瓷過濾機、立盤過濾機等。

1.1陶瓷過濾機

陶瓷過濾機主要采用陶瓷板作為過濾介質。在壓強差作用下，懸浮液通過過濾介質時，顆粒被截留在陶瓷板表面形成濾餅。而液體則通過陶瓷板上微細孔流出，達到固液分離的目的。當礦漿中的微細顆粒或含泥量較多時，礦漿中的微細顆粒會堵塞陶瓷片上的微細孔，造成過濾能力降低，濾餅水分升高。頻繁的酸洗作業又大幅降低了陶瓷過濾機的作業率。鋁土礦選礦行業中陶瓷過濾機作業率通常保持在75％左右，濾餅厚度3mm–5mm，小時產能0.2t／m2，濾餅水分可達12％左右。陶瓷過濾機最大可做到120m2。經過長時間工業生產，陶瓷過濾機產能低的問題逐漸暴露出來，也制約了陶瓷過濾機更廣泛的使用。

1.2立盤過濾機

立盤過濾機也是–種利用壓力差而實現固液分離的–種過濾設備。立盤過濾機的每個過濾圓盤都是由若干個彼此獨立、互不相通的扇形濾葉組成，扇形濾葉的兩側為篩板或槽板，每–扇形濾葉單獨套上濾布之后，即構成了過濾圓盤的–個過濾室。而中空主軸則由徑向筋板分割成若干個獨立的軸向通道，這些通道分別與各個過濾室相連，并經分配頭周期性地與真空抽吸系統、反吹系統相通，使料漿進行固液分離。濾液穿過濾布，進入各通道，然后經軸的通道及分配頭自過濾機中抽出。濾餅則被截留在過濾室兩側的濾布上，旋轉到–定位置時，經吹風機構瞬時反吹卸下。立盤過濾機的產能相對陶瓷過濾機而言，顯著提高。正常情況下濾餅厚度10mm-12mm，其小時產能0.2t／m2。由于立盤過濾機過濾面積可以做到很大，最大可到240m2，整機處理能力相對陶瓷過濾機有很大提高。與此同時，立盤過濾機也出現了新的問題：

(1)作業過程采用溢流操作，造成微細粒物料在流程中的積累.增加濃密機等脫水的負擔。不利于流程的穩定運行。

(2)濾餅水份通常在14—17之間，特殊情況下可能超過20％，造成精礦輸送困難。增加了氧化鋁生產成本。2壓濾機過濾鋁土礦礦漿試驗壓濾機是–種間歇性操作、問斷排料的–種加壓過濾設備。它的過濾過程是通過隔膜板之問的相互擠壓。排出濾液的–個過程。壓濾機采用間斷工作，–個生產周期分為：給料、壓榨、吹干、卸料四個階段。

2.1濾布試驗

濾布對于壓濾機產能和濾餅水分有非常大的影響。對于濾布選型，應首先提高其透氣量，放大濾布孔眼，使細顆粒難以堵塞孔眼；然后再對濾布原料進擇，選用比較光滑的單絲，并減少每股的根數，使濾布不粘泥或少粘泥；最后確定濾布織法及表面后處理工藝，選用斜紋織法，并嚴格控制濾布表面后處理的指標，使其容易卸料、清洗，可以減少壓濾機振動清洗濾布的時間，以延長濾布使用壽命。

2.2給料時間、壓榨時間、吹干時間、吹干壓力和給料濃度試驗

濾布作為過濾介質，進行了給料時間、壓榨時間、壓榨壓力、吹干時問、吹干壓力和給料濃度等–系列參數的尋優試驗，結果表明：在其它條件–定的情況下，給料時間為9分鐘時干礦產率達到最高點，給料時間為11分鐘時濾餅水分達到最低點；除此之外，延長或縮短給料時間都會造成壓濾指標的惡化，選定最佳給料時問為9分鐘。壓榨時間和吹干時間越長，濾餅水分越低，但產能也同時降低；而壓榨時間超過5分鐘后，延長壓榨時間濾餅水分降低的幅度很小，確定最佳壓榨時間為5分鐘，吹干時問為4分鐘。壓濾機對于鋁土礦選礦精礦礦漿的濃度是比較敏感的，在其它條件–定的情況下，給料濃度越高濾餅水分越低，產率也同時提高；當濃度升高到55％以上時，產率基本上不再提高，當濃度升高到60％以上時，濾餅水分基本上不再降低；反之，當濃度低于55％時，產率會大幅下降，濾餅水分的上升幅度也不小。即便延長給料時間，也不能使壓濾指標有所好轉，甚至指標反而有惡化的趨勢。綜合上述情況，確定最佳給料濃度為55％–60％。

2.3最低水分考查延長壓濾機的進料、壓榨、吹于時間，在降低產能、增加能耗的情況下考察壓濾機所能達到的最低壓濾水分.為后續工程項目的經濟評估提供依據。試驗結果見表3。由試驗結果可知，壓濾機所能達到的最低壓濾水分為8.5％–9.O％，此時壓濾機產能為60.5kg／m2·h左右。

3三種過濾設備的技術經濟

鋁土礦浮選礦漿壓濾機應用-板框廂式隔膜壓濾機