一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD的方法技术

本发明专利技术提供了一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值的方法，涉及硬质高岭石加工技术领域。本发明专利技术以含黄铁矿粗粒集合体的硬质高岭石为原料，经多次破碎、筛选、光电分选、分级等步骤，最终同时降低了硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值。本发明专利技术结合选择性磨矿和分选技术的工艺，生产过程为干法、不加热、节能高效，有别于常规的磁选、化学法、重选除铁，结合光电分选、多级冲击破碎和重力风选的方式，利用按压和冲击作用力使颗粒聚集的黄铁矿与高岭石分离，同时因为黄铁矿与有机碳形成鲕状或豆状包裹体，可以同时高效地去除黄铁矿杂质和有机碳，最终可使硬质高岭石中黄铁矿的去除率达46％～72％，COD的去除率达49～57％。COD的去除率达49～57％。COD的去除率达49～57％。

【技术实现步骤摘要】
一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD的方法


[0001]本专利技术涉及硬质高岭石加工
，尤其涉及一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值的方法。

技术介绍

[0002]硬质高岭石，又称为煤系高岭土，是指煤炭在开采及洗选加工过程中排放出的固体废弃物。硬质高岭石的产量约占整个煤炭产量的10％。很多地方的硬质高岭石中含有一定数量的黄铁矿，若将煤矸石中的黄铁矿剥离出来，一方面可以得到高品质的高岭石样品，应用于各种高附加值产品如玻纤、岩板、偏高岭土的原料等，另一方面得到的黄铁矿可作为生产硫酸的最佳原料，可以创造效益，提高产品附加值。
[0003]现在技术中，一般是单一的针对黄铁矿或者有机碳进行分选去除。例如，利用重选、浮选、煅烧、磁选、化学法(如酸浸)去除黄铁矿；利用煅烧或者浮选的方法去除有机碳，以上方法普遍存在能耗较高、工艺复杂，需要应用大量有机试剂，且去除效率有限等问题。因此，急需开发一种低碳、节能的干法加工工艺，可在去除硬质高岭石中黄铁矿杂质的同时降低其化学需氧量(COD) 含量，提高三率水平。
[0004]专利CN105819454A公开了一种除去石英中黄铁矿的方法，利用有氧环境下高温煅烧，用磁选工艺去除赤铁矿，该工艺能耗较高；专利CN103657838A公开了一种从煤矸石中回收黄铁矿的方法，将煤矸石进行两段闭路破碎；磨矿；粗选和精选中利用酸化水玻璃、丁黄药、2号油，得到相应的精矿和尾矿，该工艺比较复杂，需要用很多浮选化学试剂；专利CN105080702公开了一种煤系黄铁矿干法富集工艺及系统。工艺中，不进行破碎操作，采用干法重介质流化床分选机或复合式干法分选机与振动流化床分选机联合富集工艺，分离高岭石，富集黄铁矿，核心处理方法集中在利用流化床物理分选；专利CN105665122 A提供从煤矸石中回收硫铁矿的选矿方法，将煤矸石采用双层振动筛分级；分级的精粒级产品采用重介质振动溜槽分选，得到精矿产品和尾矿；精矿产品脱除介质后，得到粗粒级硫铁矿和尾矿；分级的细粒级产品经磨矿分级、脱除矿泥，经浮选与分选后得到煤+黄铁矿产品和尾矿，工艺比较复杂，会引入很多浮选化学试剂；专利CN105642433 A公开了一种煤系高岭土脱碳工艺，包括破碎、分级、重选、重选中间密度产物破碎或者磨矿和浮选作业，用于去除煤系高岭土中有碳。
[0005]由此可见，目前典型的煤矸石中去除硫铁矿的方法包括物理法和化学法。重选突出问题是选矿回收率偏低，大量的硫铁矿损失在尾矿中，破碎后的矿石直接磨矿，造成选矿成本较高；浮选工艺中对硫铁矿的提取需要加入复杂的药剂，包括pH调整剂、抑制剂、活化剂、捕收剂、起泡剂等，同时粗选很难达到较高的品位，还需进行精选工艺流程，同时易泥化的黏土类矿物会吸附在硫铁矿表面，造成浮选选择性变差。尤其对于嵌布粒度不均匀的煤矸石来说，简单通过重选或者浮选很难实现有效分离；而酸浸渍去除需要大量酸溶液，造成原料的严重浪费。
[0006]在矿物利用过程中，有用矿物分选和富集是非常重要的一步，大多数矿物嵌布粒
度非常细，采用重选方法难以实现精细分离，因此矿物分选主要采用“解离+分选”的工艺流程。在硬质高岭石矿加工中，目前的无差别磨矿操作不利于黄铁矿、有机碳和高岭石的解离和分选，无差别地磨矿操作会造成大量的黄铁矿、石英等砾岩混入高岭石中，而且因为细化碳粉的混入，产品的COD值非常之高，使产品品质降低。解离作为矿物分选的前提，直接影响到后续工艺的工作效率。目前，矿物解离通常采用破碎机和磨机来完成，破碎机将大块矿物破碎成粗颗粒矿物，破碎机产物通过磨机进行深度解离，磨机包含有棒磨机、球磨机等许多种类，可以单机运作，也可以与破碎机组合加工，实现矿物解离。目前，分选的方法主要是浮选或者物理筛分的方式达到组分分离的目的。现有的选择性磨矿工艺，其大体操作流程为筛网孔径由大到小，经过多次筛分，配合多次球磨，形成多个闭路磨矿操作，才能完成选择性磨矿工艺，提升矿石中所需矿物元素的品位，导致工艺过程较为复杂，其中能耗较高的问题尤为突出。

技术实现思路

[0007]为克服上述问题，本专利技术提供了一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD 值的方法，具体包括以下步骤：
[0008](1)将含黄铁矿粗粒集合体的硬质高岭石进行破碎处理，得到D
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<40mm 的颗粒料；
[0009](2)将颗粒料进行二次破碎、筛分，得到D
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<10mm的颗粒，将筛上物重新进行破碎、筛分；
[0010](3)将步骤(2)中的筛下物进行光电分选，得到黄铁矿与低黄铁矿含量硬质高岭石；
[0011]本专利技术利用荧光探测分选技术，将含黄铁矿品位不同的矿石进行分类，通过调节物料传送速度和磁阀所控喷嘴，分选出不同黄铁矿含量的矿石，其中黄铁矿含量低的矿石进入下一步分选，黄铁矿高的矿石可以用作其他用途；
[0012](4)将低黄铁矿含量硬质高岭石进行两级冲击与筛分；
[0013]本专利技术利用高岭石与黄铁矿颗粒硬度的硬度和密度的差异，使矿物在冲击力量下破碎成不同的粒级，再利用特定规格的筛网实现筛分目的；
[0014](5)将步骤(4)中的二级筛下物进行重力风选，并利用袋式收尘器收集，得到低COD值低黄铁矿含量的硬质高岭石。
[0015]进一步地，所述硬质高岭石中黄铁矿为鲕状或豆状包裹体形态。
[0016]进一步地，所述光选利用光选机进行，所述光电分选机为紫外线分选机或X 射线分选机。
[0017]进一步地，所述光电分选过程中的物料传送速度为2m/s～5m/s。
[0018]进一步地，所述一级冲击锤头线速度为30m/s～60m/s，二级冲击锤头线速度为30m/s～120m/s。
[0019]进一步地，二次筛分后硬质高岭石矿颗粒的D
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为2μm～25μm。
[0020]进一步地，所述风选频率为16Hz～32Hz。
[0021]进一步地，所述低黄铁矿含量低COD值的硬质高岭石颗粒粒级为2μm～15 μm。
[0022]本专利技术还提供了一种根据上述方法制备而成的低黄铁矿含量和COD值的硬质高岭石。
[0023]本专利技术首先利用光选的方法，将含有不同品位硫铁矿硬质高岭石进行分选，让不同品位的硫铁矿杂质富集；在破碎后，利用光电分选，先将含黄铁矿不同的原矿分选出来，避免直接将黄铁矿进行磨细的处理导致的不易于后期分选等问题；尤其适用于黄铁矿嵌布粒度不均匀的煤系高岭石，分级处理其中的黄铁矿资源，可以大大提高高岭石矿物回收率；然后本专利技术利用选择性磨矿技术，包括利用辊压和冲击作用方式，使用压力使颗粒与高岭石解离，结合冲击磨和筛分的方式对不同硬度的高岭石和硫铁矿进行选择性磨矿和分级，进一步分选出黄铁矿，提高高岭石的纯度；利用冲击磨利于防止将其中的杂质过分细磨，利于目标矿高岭石和脉石黄铁矿的分选，选择性磨矿既能减少次生矿泥的生成，又能使目的矿物充分单体解离，但是影响选择性磨矿的因素较多，如磨矿介质的形状和尺寸，各种介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含黄铁矿粗粒集合体的硬质高岭石进行破碎处理，得到D
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<40mm的颗粒料；(2)将颗粒料进行二次破碎、筛分，得到D
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<10mm的颗粒，将筛上物重新进行破碎、筛分；(3)将步骤(2)中的筛下物进行光电分选，得到黄铁矿与低黄铁矿含量硬质高岭石；(4)将低黄铁矿含量硬质高岭石进行两级冲击与筛分；(5)将步骤(4)中的二级筛下物进行重力风选，并利用袋式收尘器收集，得到低COD值低黄铁矿含量的硬质高岭石。2.根据权利要求1所述的一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值的方法，其特征在于，所述硬质高岭石中黄铁矿为鲕状或豆状包裹体形态。3.根据权利要求1所述的一种降低硬质高岭石中黄铁矿含量和COD值的方法，其特征在于，所述光电分选利用光电选机...

【专利技术属性】
技术研发人员：严春杰，蔡礼光，朱小燕，蔡传震，周凤，蔡传宇，王洪权，蔡传宙，杜鸣赫，杨明慧，
申请(专利权)人：恩施市伟峰高岭土有限公司，
类型：发明
国别省市：