[發明專利]一種基于流態化分選的寬粒級煤系高嶺土提質工藝

在審

• 申請號: 201510869412.3
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105268544A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 賀靖峰;譚明兵;趙躍民;駱振福;段晨龍;蔣勇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00;B03B9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種煤系高嶺土提質工藝，具體涉及一種基于流態化分選的寬粒級煤系高嶺土提質工藝。

技術背景

煤系高嶺土學稱高嶺石粘土巖，屬于非金屬礦產資源，具有很高的利用價值。我國煤系高嶺土資源豐富，探明儲量28.39億噸，總儲量497.09億噸以上。煤系高嶺土可用于造紙、涂料、塑料、橡膠填料、陶瓷、耐火材料，以及用于合成沸石、硫酸鋁等方面。現在，隨著優質煤系高嶺土資源儲量的日益減少和高科技應用領域對高嶺土要求的提高，對開展煤系高嶺土礦物高效提純技術的研究具有重要的實際意義。

傳統煤系高嶺土的加工提純方法主要包括揀選、濕法重介選礦、泡沫浮選、磁選、化學提純及漂白等。揀選是基于原礦表面的光學性質將礦石和脈石分離，此方法費時，費力且精度不高；濕法重介選礦是依據礦石的密度差異產生相對運動而分離，對礦石密度差異要求高，耗水量大；泡沫浮選是基于不同礦物顆粒表面的物理化學性質，通過調節不同的藥劑組合形成合適的礦漿，使有用礦物和脈石礦物或有害物質分離，對藥劑的需求量大，要求高；磁選是利用礦物之間的磁性差異，從非磁性煤系高嶺土中分離出Fe₂O₃和TiO₂等磁性物質，煤系高嶺巖中細小的高嶺石和雜質礦物多以緊密鑲嵌共生，解離比較困難；化學提純及漂白是基于礦物的化學穩定性和礦石與礦物的工藝學特征，利用強酸和強堿等化學藥劑處理，對人體健康和環境會造成一定的危害。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于流態化分選的寬粒級煤系高嶺土提質工藝，旨在解決現有煤系高嶺土加工利用技術粗放，生產過程能耗大，高嶺土精礦回收率低及環境污染大的問題。

本發明的分選提純工藝包括：原礦準備階段、預分選階段、分選階段、磨礦階段、磁選階段、介質凈化循環階段和引風除塵階段；

所述的原礦準備階段包括機械揀選、粗碎和干燥過程，為流化床分選提供粒度大小、入料水分均符合要求的原料；

所述的預分選階段是通過復合式干法分選機對-50mm原礦進行初步分選，排除密度大的夾矸石和其它雜質；

所述的分選階段包括濃密氣固流化床分選、振動流化床分選和充氣式浮選機分選，以實現不同粒級煤系高嶺土的分選要求；

所述的磨礦階段是將分選得到的細粒級精礦閉路磨碎至200目/325目(0.074mm/0.045mm)，再將200目/325目粉體礦物超細粉碎到1250目(0.012mm)；

所述的磁選階段是將礦石中含鐵鈦的磁性物去除；

所述的介質凈化循環階段包括濃密氣固流化床和振動流化床產品的脫介以及干式磁選去除介質中夾雜的非磁性物保證介質的充分回收和循環利用；

所述的引風除塵階段是去除分選過程中產生的礦石粉塵和加重質粉塵，以免污染工作環境。

具體工藝流程如下：

a、根據煤系高嶺土礦石的表面光學性質，通過機械揀選將高嶺土夾矸質硬，斷面粗糙的大塊原礦排除；其它高嶺土原礦首先給入50mm直線振動篩進行分級，篩上產物即+50mm原礦經顎式破碎機破碎至-50mm返回直線振動篩，-50mm原礦經過給料緩沖倉進入復合式干法分選機，預先排除密度大的夾矸石和其它雜質；

b、濃密氣固流化床要求入料的外在水分在5％以下，當煤系高嶺土原礦水分≥5％，進行干燥處理，水分低于5％后進入濃密氣固流化床分選機分選；

c、復合式干法分選機得到的輕產物經過6mm直線振動篩篩分，篩上產物即6-50mm礦石進入濃密氣固流化床分選機；高嶺土礦石在床層中按密度差異分層，輕產物在上，重產物在下，再經脫介篩脫介后分離出高嶺土粗粒級精礦和尾礦；粗精礦經過細碎進入6mm分級篩，+6mm精礦返回再次細碎篩分，-6mm礦石則進入0.5mm分級篩；

d、6mm直線振動篩得到的-6mm高嶺土礦石與c步驟中6mm分級篩篩下產物混合后經0.5mm分級篩進行篩分，篩上物即0.5-6mm粒級高嶺土礦石進入振動流化床分選機進行分選，-0.5mm礦石物料則經過超細微粉磨磨礦后，經水力旋流器除砂分級，最后進入充氣式浮選機浮選；

e、進入振動流化床分選機的0.5-6mm高嶺土礦石在床層中的振動力、浮力及自身重力等共同作用下按密度分層，上層為浮物、下層為沉物，浮物產品脫介后經閉路磨礦和干法超細磨礦后進入磁選機；充氣式浮選機分選得到的浮選精礦經濃縮、過濾和干燥后也進入磁選機；

f、通過高梯度磁選機從解離充分的非磁性高嶺土礦粉中分離出針鐵礦、褐鐵礦和鈦的礦物等磁性有害雜質；