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铝土矿洗矿尾矿中铝、铁矿物综合利用研究

作　者: 吴承桧
导　师: 邓海波；杨文
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 铝土矿洗矿尾矿浮选化学浸出 PAFS 综合利用
分类号: X751
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在开发利用我国广西岩溶堆积型铝土矿过程中,铝土矿洗矿尾矿(以下简称“尾矿”)是主要废弃物之一。由于具有含水量大、颗粒细小、比表面积大等特点,该类型尾矿的自然沉降过程极其缓慢。该类型尾矿的大量堆存不仅占用土地,还危及矿区及周边生态环境,已成为制约企业可持续发展的因素之一。研究科学合理且经济的新技术、新方法来处理该类型尾矿是十分必要的。该尾矿含有大量的铝矿物和铁矿物,其中Al2O3和Fe2O3之和达52.53%。为了实现该尾矿中铝、铁矿物的综合利用,本论文从两个方面进行了研究：一、对尾矿中铝矿物和铁矿物进行了分选富集探讨性研究；二、开展了利用铝土矿洗矿尾矿制备聚合硫酸铝铁的研究。在铝矿物和铁矿物的分选富集研究中,进行了脱泥、捕收剂、抑制剂、分散剂、低浓度浮选、铝土矿反浮选以及磁选等试验,利用XRD和电镜扫描对矿物组成和矿物微观结构进行了分析。在利用尾矿制备聚合硫酸铝铁(PAFS)的研究中,进行了酸浸条件试验、聚合多因素条件试验、聚合条件优化试验,采用除浊、COD去除对PAFS絮凝性能进行了检测,研究了PAFS用量、pH值以及Al3+:Fe3+物质的量比对PAFS絮凝性能的影响,对PAFS的絮凝机理、结构和有效成分分布特征进行了分析。对洗矿尾矿中铝矿物和铁矿物的分选富集试验,没有获得合格精矿,导致该结果的主要原因有尾矿粒度细(d80≤10μm)、矿物组成复杂、有用矿物含量低等。通过利用铝土矿洗矿尾矿制备聚合硫酸铝铁的试验,确定了最佳的工艺条件参数：酸浸时,硫酸一次性加入,硫酸的浓度为35%～41%,加热时间30min,水浴矿浆浓度7.7%～9.1%,水浴温度50℃,水浴时间3h；聚合时,以1mol/L碳酸氢钠为碱化剂,聚合温度80℃,聚合液pH值控制在2.8～3.1的范围。该工艺易于实现,产品性能优良,与市售PAS相比,在相同条件下,自制PAFS除浊率达90%、COD去除率达80%,该结果优于市售聚合硫酸铝(PAS)。该工艺实现了尾矿中铝矿物和铁矿物的综合利用,为科学合理地处理该类型尾矿提供了一种新的方法。

铝土矿洗矿尾矿中铝、铁矿物综合利用研究

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