一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法与流程

本发明涉及铝土矿选矿，具体涉及一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法。

背景技术：

1、铝土矿是氧化铝行业和耐火材料行业的重要原料，我国高含硫铝土矿主要是一水硬铝石型铝土矿，其中高硫高碳复杂铝土矿属于高含硫铝土矿，其储量在1.7亿吨以上，主要分布于贵州、重庆、河南及广西等地，贵州省高硫铝土矿占已有探明储量的铝土矿资源量约85%。其中，黔北地区是主要储集地，大约有0.5～0.6亿吨。这类矿石同时还富含碳元素，含硫范围3～14%，含碳范围0.8～2%，铝含量属于中等品位48～58%，在高硫铝土矿中占比70%以上，属于难利用的复杂铝土矿资源，不能直接采用低成本的拜耳法生产氧化铝，需采用综合利用的工业生产方法，才能将矿产资源合理利用并得到经济可行的转化效益。

2、由于拜耳法生产氧化铝工艺的推广，从而使得氧化铝生产综合能耗减低50％左右，针对高硫高碳复杂铝土矿，采用现有的拜耳法生产氧化铝，其带来的危害主要有以下几个方面：

3、1、氧化铝生产中硫元素进入溶液使铝酸钠中s-2和铁含量升高，从而引起氢氧化铝产品的杂质和铁增高，形成变色；

4、2、由于有低价硫的存在，如果过量，就会对设备造成腐蚀加剧；

5、3、如果无机碳过量，不仅会影响母液的碳碱比，还会影响溶出机组运行；

6、4、不仅会降低溶液的分解率，还会影响氧化铝循环效率；

7、5、有机碳在氧化铝生产过程中形成的草酸钠,会影响产品粒度和质量；

8、6、在硫和碳的共同作用下，影响排盐，导致排盐效果差；

9、7、在硫和碳的共同作用下，会提高碱耗，从而增加生产成本。

10、应用工业生产的高硫高碳复杂铝土矿脱硫方法有浮选法和焙烧法占有绝大多数的份额，焙烧法因硫资源的利用效果不佳，运用者甚少。采用浮选法者较多，但大都处于小型试验，所采用的药剂适应ph多选择大于7，处理的高硫铝土矿含硫也在4%以下，所获得的硫精矿s含量<30%，达不到工业产品使用品级，回收率也低于80%，综合利用的效益不佳。经检索，申请公布号为cn115888988a的专利文献，公开了一种高硫高碳铅锌矿自然ph条件下选矿方法，申请公布号为cn117138967a的专利文献，公开了一种高硫高硅铝土矿浮选脱硫脱硅的方法，从检索到的两份专利文献所公开的内容来看，分别从不同角度提供了一种满足铝土矿的选矿方法，但是，针对高硫高碳复杂铝土矿的综合利用方法，未见报道，已知的多见于脱硫方法。因此，针对高硫高碳复杂铝土矿，如何找到一种综合利用新方法，是本领域迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供了一种综合利用的工业生产方法，利用浮选工艺流程合理组配、专项药剂制度选择、ph调节控制等手段，达到产品分选、成本合理，具有经济效益的工业化生产应用目的，具体地说是一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述综合利用方法是对铝土矿进行破碎、磨矿及调浆处理后，得到矿浆，然后采用浮选药剂对矿浆进行粗选、精选及扫选的浮选工艺流程，通过浮选实现硫化物与铝矿物的分离和富集，从而获得高品位的硫精矿和铝精矿，具体包括以下步骤：

3、s1.将高硫高碳复杂铝土矿原矿进行破碎，得到破碎产物；

4、s2.将破碎产物进行磨矿处理，得到矿浆，然后将矿浆泵送至粗选槽内进行粗选，以捕收剂、起泡剂和活化剂形成的浮选药剂作用下，进行浮选粗选，在粗选作业之前，选用酸性ph调节剂调节矿浆ph为5.5～6，与浮选药剂进行浮选粗选，经粗选后得到粗选泡沫和粗选底流矿浆；

5、s3.将步骤s2的粗选泡沫输送至浮选槽进行精选，以捕收剂、起泡剂和活化剂形成的浮选药剂作用下，进行浮选精选，经精选后得到精选泡沫和精选底流矿浆；

6、s4.将步骤s3的浮选泡沫送至硫精矿给料槽，进入给料槽之前采用碱性ph调节剂调节泡沫ph值为中性或碱性，泵送后，经沉降及压滤后得到高品位的硫精矿，而将步骤s3的精选底流经泵送返回至粗选槽循环作业；

7、s5.将步骤s2的粗选底流矿浆经泵送至扫选槽进行扫选，以捕收剂、起泡剂和活化剂形成的浮选药剂作用下，进行浮选扫选，经扫选后得到扫选泡沫和底流矿浆；

8、s6.将步骤s5的底流矿浆泵送至铝精矿给料槽，进入给料槽之前采用碱性ph调节剂调节矿浆ph值为中性或碱性，泵送后，经沉降及压滤后得到高品位的铝精矿。

9、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s1破碎过程中，所述原矿中的硫含量为3～14%，碳含量为0.8～2%，对原矿破碎磨至细度-0.074mm的矿粒占75～85%。

10、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s2磨矿及调浆处理过程中，对破碎产物加水磨矿配制成矿浆，所述矿浆浓度为25～35%，固体含量为300～400g/l。

11、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s2粗选过程中，先采用酸性ph调节剂调节ph为5.5～6，然后按处理量添加捕收剂1-1.5kg/吨原矿，起泡剂55-58g/吨原矿，活化剂12-13g/吨原矿，经过两级粗选，得到粗选泡沫和粗选底流矿浆。

12、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述两级粗选按每级粗选配置三个浮选槽，采取分级溢流方式进入粗选作业，经过两级粗选，使上一级粗选后得到粗选泡沫进入下一级粗选槽，最后由下一级粗选槽中的最后一个粗选槽送至输送至精选槽进行精选。

13、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s3精选过程中，按处理量添加捕收剂0.1-0.2 kg/吨原矿，起泡剂7.5-8.5g/吨原矿，活化剂4-4.5g/吨原矿，经过两级精选，得到精选泡沫和精选底流矿浆。

14、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述两级粗选按每级粗选配置两个浮选槽，采取顺流方式进入精选作业，经过两级精选，使上一级精选后得到精选泡沫进入下一级浮选槽后，最后由下一级浮选槽中的最后一个浮选槽送至输送至硫精矿给料槽，经沉降及压滤得到高品位的硫精矿。

15、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s5扫选过程中，按处理量添加捕收剂0.2-0.4kg/吨原矿，起泡剂14-17g/吨原矿，活化剂23-26g/吨原矿，经过三级扫选，得到扫选泡沫和底流矿浆。

16、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述三级扫选分为三次作业，分别为第一次扫选、第二次扫选和第三次扫选，其中，第一次扫选配置四个浮选槽，第二次扫选配置三个浮选槽，第三次扫选配置两个浮选槽，每次扫选采取顺流方式进入扫选作业；通过三级扫选，扫选后得到的扫选泡沫，采取逐级返回方式，扫选泡沫顺序返回上一级扫选槽，并由第一次扫选中的第一个扫选槽返回至步骤s2中的粗选槽内进行循环作业；而扫选后得到的底流矿浆，采取顺流方式进入下一级扫选槽，之后由第三次扫选中的最后一个扫选槽泵送至铝精矿给料槽，经沉降及压滤后得到高品位的铝精矿。

17、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s6泵送过程中，先采用碱性ph调节剂调节底流矿浆ph值为中性或碱性，然后泵送至铝精矿给料槽，泵送后，经沉降及压滤后得到高品位的铝精矿。

18、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，在所述步骤s2中，所述酸性ph调节剂为质量浓度为98%的硫酸加水稀释溶液，而在所述步骤s4和s6中，所述碱性ph调节剂为氧化铝生产溶出循环母液。

19、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述捕收剂为乙基黄药、丙基黄药、丁基黄药中一种或任意两种或任意三种按任意比复合而得，或采用添加改性剂的黄药类化合物。

20、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述起泡剂为2#油，所述2#油为松醇油。

21、进一步地，采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，所述活化剂为质量浓度为2.5%的硫酸铜溶液。

22、采用本发明所述的一种高硫高碳复杂铝土矿综合利用工业生产方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

23、1.工艺流程、设备配置合理，具有控制调节、操作方便的特点。

24、2.实现硫化物与铝矿物的高效分离和单独富集，铝含量提升幅度18.8%(原矿铝均值53%，铝精矿均值63%)，硫脱降率95%以上（原矿硫均值9.4%，铝精矿含硫均值0.45%），硫精矿品位均值38.1%。氧化铝回收率90%以上，硫回收率93%以上。

25、3.碳去除率63%（原矿碳均值1.5%、铝精矿碳均值0.55%），在不增加脱硫工序的情况下，利用工艺配置实现脱硫脱碳双功效，满足铝精矿含碳<0.6%的氧化铝生产需求，脱降的碳元素进入硫精矿，不影响铝精矿铝质量提升。

26、4.实现无尾生产，水循环使用，环境效益明显。

27、5.所得到的铝精矿适用于拜耳法氧化铝生产，能有效减少氧化铝生产过程中的矿耗、减耗和减少赤泥产生；获得的硫精矿可直接销售，显著提高经济效益，最终实现综合利用整体效益。

28、综上所述，采用本发明所述的综合利用方法，通过“二粗、二精、三扫”的浮选工艺流程，在不增加脱硫工序的情况下，能够获得高品位的硫精矿及铝精矿产品，得到的硫精矿纯度高，而得到的铝精矿可直接用于拜耳法氧化铝生产，适用于硫含量为3～14%，碳含量为0.8～2%的高硫高碳复杂铝土矿的综合利用。