【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝土矿选矿，尤其涉及一种高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法。
技术介绍
1、铝广泛应用于电子、汽车、航空航天、机械、建筑、石油、耐火材料和国防军工等领域，是国民经济发展的重要基础材料和国防军工建设的重要战略物资。全球铝资源较为丰富，据usgs数据统计，2021年全球氧化铝及铝土矿储量为320亿吨，其中几内亚、越南、澳大利亚、巴西及牙买加五国储量占全球总储量的72.5％。中国铝资源储量较为丰富，主要分布于广西、贵州、河南、山西、重庆等地，但普遍铝品位低、杂质含量高；特别是高铁型铝土矿，由于矿石结构复杂、铝矿物和铁矿物嵌布不均匀，是公认的难分离复合矿石之一，大量高铁铝土矿资源亟待开发是造成我们铝土矿对外依存度过高的原因之一。
2、高铁铝土矿中的铁矿物主要是赤铁矿、针铁矿和褐铁矿，铝矿物主要是一水硬铝石、三水铝石和一水软铝石。铁含量过高会造成产品氧化铝铁含量超标、影响赤泥沉降。随着近年来我国氧化铝工业的蓬勃发展，优质铝土矿资源越来越少，高铁铝土矿的开发利用日益受到重视。如：魏党生等采用强磁-阴离子反浮选工艺处理某高铁铝土矿，获得了铁精矿tfe品位56.1％、铁回收率51.47％的选别指标；陈志友等单一强磁选工艺处理河南登封某高铁铝土矿，获得了tfe品位50.05％、铁回收率54.43％的分选指标；专利文献cn10147260 a公开了一种采用强磁选-阴离子反浮选处理高铁铝土矿的选矿方法，强磁选尾矿经浓缩、过滤获得铝土矿精矿ⅰ，强磁选精矿再磨-反浮选泡沫作为铝土矿精矿ⅱ，浮选槽内产品即为铁精矿；专利文献cn 100
3、矿相转化是处理铁/铝矿物嵌布关系复杂、铁矿物嵌布粒度极细的高铁铝土矿的较优方法。专利文献cn 102658235 a和cn 101767057 a均提出了采用直接还原-磁选的方法获得铁精矿和铝土矿精矿的方法。但原矿直接经1300℃左右的高温进行直接还原，焙烧成本过高，难以实现高铁铝土矿的经济利用；同时未能充分考虑铁矿物和铝矿物矿相转化合理温度窗口差异，在铁转化为金属铁的同时未将铝矿相调控成可溶于水的铝盐。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种高铁铝土矿中铁铝综合利用方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、(1)将高铁铝土矿原矿经破碎，然后进行一段磨矿-分级，得到一段磨矿产品；
5、(2)在步骤(1)获得的一段磨矿产品中加入分散剂和铁矿物絮凝剂进行搅拌调浆，使磨矿产品中的脉石矿物与铁矿物充分分散、泥化的褐铁矿和产生的微细粒赤铁矿聚团絮凝，然后进行强磁选，获得磁性物料和非磁性物料；
6、(3)将步骤(2)获得的非磁性物料进行浓缩，浓缩底流采用浮选工艺获得铝土矿精矿产品，浮选尾矿进入总尾矿；
7、(4)将步骤(2)获得磁性物料过滤、烘干、打散，随后与还原剂、钠盐混合造块，再经矿相转化获得焙烧矿，使弱磁性的赤/褐铁矿转变为金属铁/磁铁矿类强磁性矿物，铝矿物转变为可溶于水/弱碱的铝酸钠；
8、(5)将步骤(4)获得的焙烧矿进行二段磨矿，二段磨矿产品进行浸出使铝酸钠溶出，浸出液经净化、除杂、结晶、煅烧后获得氧化铝产品；浸出渣经弱磁选后获得铁精矿和弱磁选尾矿。
9、本专利技术合理利用高铁铝土矿中铁/铝矿物的物理性质差异，通过高效精准调控铁矿物和铝矿物的矿相转化、实现铁/铝矿物的高效分离与回收，并充分考虑尾矿特性进行活性尾矿的大宗消纳，可为高铁铝土矿的综合利用提供新途径。
10、上述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，优选的，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，fe品位≥14％，al2o3品位≥45％。
11、优选的，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，部分铝与铁以晶格取代的形式存在。
12、优选的，在步骤(1)中，所述一段磨矿-分级由磨矿机和水力旋流器组成；所述磨矿产品中-0.075mm粒级的颗粒质量分数为80％～95％。
13、优选的，在步骤(2)中，所述分散剂为naoh、na2co3、六偏磷酸钠、水玻璃中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t；铁矿物絮凝剂包括玉米淀粉、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、腐殖酸铵、单宁中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t。通过添加适量分散剂，促使脉石矿物和铁矿物充分分散，为铁矿物的选择性絮凝创造了良好条件；添加适量的铁矿物絮凝剂，促使磨矿过程中泥化的褐铁矿、过粉碎产生的微细粒赤铁矿选择性絮凝聚团，聚团粒度达到或接近强磁选机处理粒度下限，从而提高强磁作业铁回收率。
14、优选的，在步骤(3)中，所述浮选工艺为浮选一粗两精一扫或一粗两精两扫；所述浮选工艺采用的浮选药剂包括ph调整剂、抑制剂和捕收剂，所述ph调整剂为na2co3、naoh、h2so4中的任意一种或多种，用量为1000g/t～4000g/t；所述抑制剂为淀粉、六偏磷酸钠、硅酸钠、水杨酸钠中的任意一种或多种，用量为50g/t～1000g/t；所述捕收剂为油酸钠、氧化石蜡皂、塔尔油中的任意一种或多种，用量为500g/t～2000g/t。
15、优选的，在步骤(4)中，所述还原剂为烟煤、无烟煤、生物质燃料中的任意一种或多种，用量为矿粉质量的10％～30％；所述钠盐为naoh、na2co3、na2so4中的任意一种或多种，用量为矿粉质量的5％～30％。
16、优选的，在步骤(4)中，所述矿相转化的温度为900℃～1300℃，矿相转化时间为60min～120min。矿相转化过程中，充分考虑铁矿物和铝矿物矿相转化温度窗口的差异，通过高温、还原剂和钠盐的协同作用，调控微细粒赤/褐铁矿转化为金属铁或磁铁矿并晶格长大至适宜弱磁选的粒度，铝矿物与钠盐化合形成可溶于水/弱碱的na2o·al2o3。
17、优选的，在步骤(5)中，所述二段磨矿产品的细度为：-0.075mm粒级的颗粒质量占比80％至-0.038mm粒级的颗粒质量占比95％，浸出液固比1～4:1，浸出温度为室温至25～260℃，搅拌强度为50rad/min～500rad/min，浸出时间为30min～90min；所述弱磁选包括一次弱磁粗选、一次弱磁精选，所述弱磁粗选和弱磁精选的磁场强度均为0.05t～0.35t。
18、优选的，在步骤(5)中，所述弱磁选尾矿中含有2cao·sio2和/或3cao·sio2，与水泥熟料成分具有一定相似性，可作为水泥熟料添加料大宗消纳，所述弱磁尾矿作为水泥掺和料。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：...
【技术保护点】
1.一种高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，Fe品位≥14％，Al2O3品位≥45％。
3.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，部分铝与铁以晶格取代的形式存在。
4.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述一段磨矿-分级由磨矿机和水力旋流器组成；所述磨矿产品中-0.075mm粒级的颗粒质量分数为80％～95％。
5.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述分散剂为NaOH、Na2CO3、六偏磷酸钠、水玻璃中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t；所述铁矿物絮凝剂包括玉米淀粉、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、腐殖酸铵、单宁中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t。
6.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特
7.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述还原剂为烟煤、无烟煤、生物质燃料中的任意一种或多种，用量为矿粉质量的10％～30％；所述钠盐为NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的任意一种或多种，用量为矿粉质量的5％～30％。
8.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(4)、(6)中，所述矿相转化的温度为900℃～1300℃，矿相转化时间为60min～120min。
9.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述二段磨矿产品的细度为：-0.075mm粒级的颗粒质量占比80％至-0.038mm粒级的颗粒质量占比95％，浸出液固比1～4:1，浸出温度为25～260℃，搅拌强度为50rad/min～500rad/min，浸出时间为30min～90min；所述弱磁选包括一次弱磁粗选、一次弱磁精选，所述弱磁粗选和弱磁精选的磁场强度均为0.05T～0.35T。
10.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述弱磁选尾矿中含有2CaO·SiO2和/或3CaO·SiO2，所述弱磁尾矿作为水泥掺和料。
...【技术特征摘要】
1.一种高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，fe品位≥14％，al2o3品位≥45％。
3.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高铁铝土矿原矿中，部分铝与铁以晶格取代的形式存在。
4.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述一段磨矿-分级由磨矿机和水力旋流器组成；所述磨矿产品中-0.075mm粒级的颗粒质量分数为80％～95％。
5.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述分散剂为naoh、na2co3、六偏磷酸钠、水玻璃中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t；所述铁矿物絮凝剂包括玉米淀粉、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、腐殖酸铵、单宁中的任意一种或多种，用量为100g/t～1000g/t。
6.根据权利要求1所述的高铁铝土矿铁铝分离综合利用方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述浮选工艺为浮选一粗两精一扫或一粗两精两扫，所述浮选工艺采用的浮选药剂包括ph调整剂、抑制剂和捕收剂，所述ph调整剂为na2co3、naoh、h2so4中的任意一种或多种，用量为1000g/t～4000g/t；所述抑制剂为淀粉、六偏磷酸钠、硅酸钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家林，刘小银，袁壮，刘兴华，宋鑫，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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