1常用的高岭土选矿除铁工艺 1.1物理法 物理法包括磁选法、浮选法以及凝聚/絮凝法等。 1.1.1磁选法 基本上高岭土原矿中都包含一些铁矿物杂质,包括铁氧化物、钛铁矿、磷铁矿、黄铁矿、云母电气石等矿石成分,这些成分使高岭土原矿具有一定的弱磁性,因此可以利用磁选法去除杂质。从效果来看,磁选法对于去除铁和钛等杂质有显著效果。但无法完全去除杂质,磁选法设备和技术条件有待完善,因此还需对磁选法进行优化。 1.1.2浮选法 浮选法包括普通浮选、载体浮选等方式。 普通浮选是将高岭土矿浆在40%到60%浓度条件下加入钙离子进行活化,并且利用技术手段开展高能量擦洗工作,通过这种方式去除原矿中包含的铁钛杂质。此法适合去除高岭土原矿中包含的锐钛矿杂质,但除铁效果不够理想。 载体浮选是将高岭土制浆加入生石灰进行吸附,通过物理和化学作用将Fe2O3 吸附到石灰载体上,然后利用载体的疏水性和捕收剂生成含铁泡沫,通过这种方式将Fe2O3 从高岭土制浆中分离出来。 1.1.3凝聚/絮凝法 絮凝法的原理是在高岭土矿浆中加入絮凝剂,使高岭土颗粒通过凝聚加强自重,沉入底部,而铁钛杂质则会因为絮凝剂作用进入上层悬浮液中,通过将上层悬浮液进行处理,消除高岭土原矿中包含的铁钛杂质。通过这种方式分离铁钛杂质会使矿浆中含有大量水分和残留的絮凝剂,因此需在后续作业中去除。 1.2化学法 由于高岭土原矿中包含的铁矿物色素离子类型不同,因此具体的操作方法和使用试剂也有一定的差别。可利用简单酸浸法、氧化法、还原法、酸溶氢气还原法、氧化-还原联合漂白法等将矿浆进行化学反应,达到最终目的。 简单酸浸法是利用酸溶液处理高岭土矿中包含的铁矿物,使其从不溶性的化合物转变为可溶性的化合物,通过这种方式将铁矿物杂质祛除。此法对于去除原矿中包含的赤铁矿时作用显著,但是对于含硫化铁矿物、钛铁矿物较多的矿石除铁效果不好。 氧化除铁法也是较常用的除铁方法之一。还原除铁法是利用还原剂对具有不可溶性的三价铁进行处理,将其转化为可溶性较强的二价铁,然后通过过滤洗涤去除杂质成分。 氧化还原联合漂白法是利用氧化还原反应将不溶性三价铁转化为二价铁,通过这种方式去除高岭土中包含的铁矿物杂质。 1.3微生物法 利用微生物法开展高岭土选矿除铁工作的一个成功案例是利用氧化亚铁硫杆菌去除高岭土矿石中包含的黄铁矿杂质。这种方式优化了原位生物漂白法存在的缺陷和问题,也能够有效提升有机酸的浓度,产生更好的除铁效果。 2 分析超导磁选机用于高岭土选矿除铁的试验研究 现针对含有较高浓度Fe2O3的高岭土矿石进行超导磁选除铁试验。具体实验过程将会从磁场强度、矿浆流速等方面进行分析,论证超导磁选机在高岭土选矿除铁方面的显著效果。 2.1磁场强度试验 通过分析磁场强度变化对高岭土选矿除铁效果的影响可以在侧面论证最终结论。本次实验选择使用CGC-300低温超导磁选机,将具体实验条件设置为矿浆浓度15%、矿浆流速为1.0cm/s、分散剂用量为0.2%、磁介质为3#钢毛。技术人员在1.5T/2.5T/3.5T/4.5T/5.5T的条件下开展实验,得到的数据如表1所示。 从表1给出的数据可以发现,磁场强度从1.5T升到5.5T,高岭土含铁量逐渐下降、白度不断提升、精矿产出率降低,说明磁场强度越高、高岭土原矿除铁效果越好。因此在条件允许的情况下可以选择5.5T的磁场强度开展高岭土选矿除铁工作。 2.2矿浆流速试验 本次实验对矿浆流速这一因素对超导磁选机用于高岭土除铁实验效果的影响作为研究重点之一。实验将会以0.7cm/s、1.0cm/s、1.3cm/s的标准设置不同矿浆流速,观察实验结果。具体情况如表2所示。 从表2给出的数据可以发现,随着矿浆流速的增大,铁含量也在逐渐增加,产出率变大,因此综合各方面因素可以将矿浆流速设定为 1.0cm/s,能够产生最佳除铁效果。 2.3 磁选预处理试验 磁选预处理是保证高岭土选矿除铁效果的关键。技术人员借助磁选预处理开展高岭土除铁工作 时可以利用电磁浆料机对矿石进行预处理,然后将 处理后的精矿放置于超导磁选机中进行二次筛选,得到的试验结果如表3所示。 从表 3 给出的数据可以发现,采用电磁磁选+超 导磁选的方式能够有效降低高岭土的含铁矿物杂质,提升其白度。可见,这种方法能够得到比较好的 除铁增白效果。 3 结论 通过对超导磁选机在高岭土选矿除铁实验中的 应用数据可以发现,将超导磁选机的磁场场强设置为5.5T时,含铁量仅为0.56%,而白度可以达 到89.2,精矿产出率达到79.76%;将超导磁选机的矿浆流速设置为1.1cm/s 时,性价比最高,含铁率可以降至0.56%,白度提升至 89.2,精矿产出率达到79.72;将超导磁选机的磁选流程设置为电磁磁选1.3T+超 导磁选5.5T的模式时可以将含铁量降至0.49%,含钛量降至0.02%,白度提升至93.6%,精矿产出率提升至77.37%。可见,目前行业内针对高岭土选矿除铁工作已经拥有了比较成熟高效的技术,可以极大程度提升高岭土矿石的白度,达到预期工作目标。