一種砂性高嶺土的除鈦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及非金屬選礦提純領(lǐng)域，具體設(shè)及一種細(xì)粒砂性高嶺±的除鐵方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高嶺±是一種非常重要的非金屬礦產(chǎn)資源，由于其具有較優(yōu)異的理化性能和工藝 特性，廣泛的應(yīng)用于陶瓷、造紙、耐火、油漆、涂料、功能材料、石油催化等諸多領(lǐng)域。高嶺± 的主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石，還有伊利石、石英、長石等其他礦物伴生。高嶺± 的化學(xué)成分中含有大量的=氧化二侶、二氧化娃和少量的=氧化二鐵、二氧化鐵W及微量 的氧化鐘、氧化鋼、氧化巧等。按照高嶺±礦石致密性、可塑性和砂質(zhì)的含量，可將高嶺±劃 分為煤系硬質(zhì)、軟質(zhì)、砂質(zhì)高嶺種工業(yè)類型。但部分區(qū)域的高嶺±礦尤其是砂性高嶺± 礦中含有較高的鐵雜質(zhì)，進而影響其諸多領(lǐng)域的使用性能。運是因為高嶺±中的鐵、鐵雜質(zhì) 大多數(shù)是W細(xì)粒級的狀態(tài)存在于高嶺±中，鑒于砂性高嶺±本身粒度很細(xì)，并且雜質(zhì)的粒 度也很細(xì)，所W運類的細(xì)粒級鐵雜質(zhì)較難從砂性高嶺±中提純分離出來。因此，隨著優(yōu)質(zhì)資 源的日益減少，對于低品位高鐵雜質(zhì)高嶺±資源的有效利用，在高嶺±深加工技術(shù)的革新 與應(yīng)用中，開展針對砂性高嶺±原礦除鐵工藝的技術(shù)研究就顯得尤為重要。
[0003] 目前，針對高嶺±中鐵雜質(zhì)的除鐵工藝方法見諸于報道的主要有：選絮和浮選方 法：中國專利CN1954038A提供一種從高嶺±中分離細(xì)分散的鐵鐵雜質(zhì)的方法和試劑，即 采用包含烷基異徑朽酸或其鹽、W及非離子性表面活性劑，提高在選絮凝或浮選之類的精 選中從高嶺±中分離有色雜質(zhì)的效率。
[0004] 呂小麗等（中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006, 35 (3)，347-350)對淮北地區(qū)高嶺±進行電化 學(xué)處理，W電解電壓6V，電解質(zhì)HAc濃度為0. 4mol/l，LiCl濃度為1. 0mol/l，電解時間為 611。在此條件下，1'102最高脫除率31.7%。 陽0化]曾鳴等（中國礦業(yè)，1998, 7 (3),48-50)用還原氯化賠燒方法加工煤系高嶺±，使煤 系高嶺±中全鐵的脫出率達84. 6%，Ti02的脫除率為46. 8%。
[0006] 張乾等（迂寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版)，2013, 32 (12)，1622-1625)研究了 油酸鋼、聚丙締酷胺對去除高嶺石中的細(xì)粒鐵、鐵類礦物雜質(zhì)的效果，鐵類氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù) 由分選前的1. 52%降低到0. 68% ; 姜磊等(礦產(chǎn)資源保護與利用，2010,（5)，18-20)對湖北恩施建始地區(qū)的煤系高嶺±原 礦進行初選、破碎、粉磨、剝片之后，利用水力旋流器進行選礦，使高嶺±中鐵、鐵雜質(zhì)有所 下降。
[0007] 鑒于W上針對高嶺±除鐵工藝技術(shù)方法中，不論是物理或化學(xué)方法，還沒有考慮 對砂性高嶺±中的細(xì)粒級雜質(zhì)鐵去除的大規(guī)模應(yīng)用的工藝可行性，同時，化學(xué)方法中化學(xué) 試劑可能對環(huán)境有較大的污染。在基于高嶺±中鐵雜質(zhì)的工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，考慮 鐵雜質(zhì)的賦存狀態(tài)與嵌布特征，為此，如何設(shè)計一種針對砂性高嶺±除鐵的工藝技術(shù)成為 本發(fā)明研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種砂性高嶺±的除鐵方法，解決了目前砂性高嶺±中細(xì)粒級鐵雜質(zhì) 較難去除的問題。
[0009] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種砂性高嶺±的除鐵方法，依次包 括下列步驟： 第一步，將砂性高嶺±原礦破碎、制漿，制成質(zhì)量濃度為15%~25%的礦漿，再經(jīng)32目 標(biāo)準(zhǔn)篩篩析，除去礦漿中粗顆粒雜質(zhì)；其中，選取的所述砂性高嶺±原礦的-2ym含量為 70%~75%，砂性高嶺±原礦的抑為4. 8~5. 5 ; 第二步，向所述第一步中制得的礦漿中加入水玻璃與堿調(diào)整抑為6. 0~6. 5,水玻璃加 入量為礦漿的質(zhì)量濃度的0. 30%。~0. 45%。;再加入六偏憐酸鋼，加入量為礦漿的質(zhì)量濃度的 0. 30%。~0. 50%。，充分?jǐn)埌?，使礦漿呈不完全分散狀態(tài)； 第S步，將所述第二步中制得的礦漿經(jīng)（1) 200mm水力旋流器分級，得到-2um含量為 80%~85%的精礦漿； 第四步，將所述第S步中的精礦漿的質(zhì)量濃度調(diào)整為10^^15%;再加入堿調(diào)整所 述精礦漿的抑為6. 5~7. 5 ;再加入六偏憐酸鋼，其加入量為所述精礦漿的質(zhì)量濃度的 2. 5%。~3. 0%。，充分?jǐn)埌?，使精礦漿呈完全分散狀態(tài)； 第五步，將所述第四步中制得的精礦漿，用磁選機進行高梯度強磁磁選，磁選機的背景 磁場強度為3. OT~5. 5T，最后，得到的精礦礦漿經(jīng)壓濾得到高嶺±成品。
[0010] 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下： 1、上述方案中，較佳的方案是所述第一步中，將高嶺±原礦破碎、制漿，制成礦漿的質(zhì) 量濃度控制在15%~25%。
[0011] 2、上述方案中，所述礦漿的質(zhì)量濃度即指高嶺±礦漿的質(zhì)量百分濃度，質(zhì)量百分 濃度=(高嶺±質(zhì)量/礦漿質(zhì)量）X100%，礦漿質(zhì)量即為高嶺±質(zhì)量加上水的質(zhì)量。 陽012] 3、上述方案中，-2ym含量指的是粉體中顆粒度小于2微米的粒徑的含量，W質(zhì)量 百分率（％)來記。
[0013] 本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思：由于高嶺±中的鐵雜質(zhì)大多數(shù)是W細(xì)粒級的狀態(tài)存在于高嶺± 中，而鑒于砂性高嶺±本身粒度很細(xì)，并且雜質(zhì)的粒度也很細(xì)，運類的細(xì)粒級鐵雜質(zhì)更難從 砂性高嶺±中提純分離出來，而現(xiàn)有技術(shù)一般采用重力分選或選絮沉降的方法，即使使用 很小口徑的旋流器巧日4IOmm的旋流器）分級，鐵雜質(zhì)的去除率仍不高。為此，本發(fā)明設(shè)計 了一種針對砂性高嶺±的除鐵方法，第一步，選取細(xì)粒級的砂性高嶺±原礦，即-2ym含量 為70%~75%的砂性高嶺±原礦，并且其抑值為4. 8~5. 5,該砂性高嶺±原礦中的砂和礦難 分離、礦漿黏度大，難過濾，鐵雜質(zhì)處于細(xì)粒級精礦中，普通工藝難W去除。再進行搗漿是為 了去除高嶺±原礦中的粗顆粒，為后續(xù)進行旋流器分級工藝提供原料。
[0014] 在第二步中，通過控制礦漿的抑為6.0~6.5W及加入水玻璃和六偏憐酸鋼的加入 量來控制礦漿的分散狀態(tài)，使礦漿呈不完全分散狀態(tài)或者說半分散狀態(tài)，原理在于高嶺± 顆粒表面在礦漿中基本上帶負(fù)電荷，抑值可改變高嶺±的C電位和總電位，從而影響其分 散和絮凝行為。pH值的大小將直接影響高嶺±礦漿的粘度。大部分情況下，pH值高，粘度 低，抑值低，粘度高，也就是說在堿性介質(zhì)中，高嶺±顆粒絡(luò)合OH，表面帶負(fù)電，顆粒間存在 雙電層排斥力，能夠更好分散于漿料中。本發(fā)明選取的砂性高嶺±抑為弱酸性，此時通過 控制礦漿的抑為6.O~6. 5,再輔助加入微量的水玻璃和六偏硫酸鋼（即六偏憐酸鋼的加入 量為礦漿質(zhì)量濃度的0. 30%。~0. 50%。），可W使礦漿呈現(xiàn)較好的分散狀態(tài)，但此時礦漿的分 散狀態(tài)并沒有達到最佳，也即呈不完全分散狀態(tài)。通過先控制礦漿在半分散狀態(tài)，W有利于 下一步的水力旋流器分級。
[0015] 在第S步中，選擇合適的旋流器口徑，即選定口徑為200mm的旋流器，得到精礦 漿，W備分選的精礦漿中高嶺±顆粒具有合適的粒級分布，W有利于下一步的磁選。運是因 為對于后續(xù)的磁選工藝來說，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高嶺±顆粒的粒度范圍越大或越小都不 能有效地去除鐵雜質(zhì)，所W在第S步中，先控制精礦漿的-2um含量在80%~85%之間。
[0016] 在第四步中，將精礦漿的質(zhì)量濃度控制在10%~15%之間，W控制精礦漿在較低的 粘度水平上；再加入氨氧化鋼調(diào)整所述精礦漿的抑為6. 5~7. 5,再輔助加入少量六偏硫酸 鋼（即六偏憐酸鋼的加入量為精礦漿質(zhì)量濃度的2. 5%。~3. 0%。），W使精礦漿呈完全分散狀 態(tài)，也即在該抑條件下，精礦漿的分散狀態(tài)最佳，礦漿粘度最低，此時有利于下一步的磁選 分離效果。
[0017] 第五步，由于鐵、鐵雜質(zhì)W某些存在狀態(tài)存在時，能夠被磁化，具有一定的磁化率， 只是強弱不同，因此能夠采用磁選工藝分離出來，但鐵雜質(zhì)在高嶺±中的賦存狀態(tài)比較復(fù) 雜而且鐵雜質(zhì)顆粒很細(xì)，單純采用磁選工藝并不會去除鐵雜質(zhì)，為此，在前四步工藝的基礎(chǔ) 上，對高嶺±礦漿粒級進行控制，磁選工藝才能夠有效去除砂性高嶺±中的鐵雜質(zhì)，并且除 鐵效果好。
[0018] 本發(fā)明的工藝路線大致是先原礦搗漿一過篩（32目）除粗顆粒雜質(zhì)一調(diào)整礦漿呈 半分散狀態(tài)一通過200mm口徑水力旋流器分級篩選出具有合適粒級分布的精礦漿一調(diào)整 礦漿具有合適的質(zhì)量濃度一調(diào)整礦漿呈完全分散狀態(tài)一磁選，各步工藝環(huán)環(huán)相扣，最后才 得到了最佳選礦效果，對砂性高嶺±原礦的除鐵率能達到57%W上，同時，較好地提高高嶺 上廣品白度。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例一：一種砂性高嶺±的除鐵方法 依次包括下列步驟： 第一步，將廣西某地砂性高嶺上原礦破碎、制漿，制成質(zhì)量濃度為20% (15%~25%)的礦 漿，再經(jīng)32目標(biāo)準(zhǔn)篩篩析，除去礦漿中粗顆粒雜質(zhì)；其中，選取的廣西某地砂性高嶺±原礦 的-2ym含量為75% (70%~75%)，砂性高嶺±原礦的抑為5左右； 第二步，向所述第一步中制得的礦漿中加入水玻璃與氨氧化鋼調(diào)整抑為6. 5 (6. 0~6. 5)，水玻璃加入量為礦漿的質(zhì)量濃度的0. 4%〇 (0. 30%〇~0. 45%〇);再加入六偏憐酸 鋼，加入量為礦漿的質(zhì)量濃度的0. 4%。（0. 30%。~0. 50%。），充分?jǐn)埌?，?