[發明專利]一種含鉀鋁土礦脫鉀的浮選方法

有效

• 申請號: 202010881715.8
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111921718B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 馬俊偉;張建強;吳國亮;郭鑫;張站云;姚杰;劉中原;蘇歡歡
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: B03D1/00
• 分類號: B03D1/00;B03D1/02;B03D1/008;B03D1/01;B03D1/016;B03D101/02;B03D101/06;B03D103/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發明公開了一種含鉀鋁土礦脫鉀的浮選方法，包括：(1)將含鉀鋁土礦研磨至細度為?0.074mm的含鉀鋁土礦占總質量的85～95％；(2)將步驟(1)得到的含鉀鋁土礦進行正浮選脫鉀；(3)將步驟(2)中所述正浮選脫鉀得到的正浮選底流進行反浮選脫鉀；正浮選脫鉀的過程中，采用的正浮選脫鉀捕收劑選自：油酸鈉、苯甲羥肟酸或氧化石蠟皂中的一種或兩種以上；反浮選脫鉀的過程中，采用的反浮選脫鉀捕收劑選自：十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種以上；反浮選脫鉀的過程中，采用反浮選抑制劑，所述反浮選抑制劑選自淀粉和/或糊精。本發明提供的含鉀鋁土礦脫鉀的浮選方法，使得氧化鉀脫除率顯著提高。

技術領域

本發明屬于鋁土礦浮選技術領域，具體涉及一種含鉀鋁土礦脫鉀的浮選方法。

背景技術

我國貴州省、河南省和山西省部分鋁土礦中K₂O含量通常超過1％，并且鋁土礦中的鉀礦主要存附在硅酸鹽脈石礦物中。

在拜耳法生產氧化鋁過程中，伊利石等含鉀硅酸鹽礦物的存在致使鋁酸鈉溶液中的鉀離子不斷循環累積，易造成分解過程中晶種顆粒細化、分解率降低、氧化鋁產品中鉀含量增加等問題。在使用含鉀鋁土礦組織生產過程中，氧化鋁產品中的K₂O含量會增加至0.04％左右，而通常的氧化鋁產品中K₂O含量在0.02％左右。長期使用這種高鉀含量的氧化鋁，會對氧化鋁電解過程產生以下危害：(1)電解質體系中會含有較高濃度的氟化鉀，而氟化鉀會降低電解質初晶溫度，將導致電解質過熱度增大并降低電流效率；(2)過熱度增大甚至會導致爐幫融化，使得電流效率進一步降低；(3)氟化鉀含量過高可導致電解質的粘度增大，使電解質中含碳增加，碳渣增多，且分離不清。而碳渣的增多，還會進一步增加電解質粘度，形成惡性循環；(4)隨著氟化鉀含量的增加，電解溫度會逐步降低，其對氧化鋁的溶解能力也逐漸下降，將導致爐底沉淀增多，爐幫變薄，對槽壽命和電流效率存在不利影響。

因此，在氧化鋁生產過程中，適當降低氧化鋁中氧化鉀的含量，使電解質中鉀鹽的含量得到有效控制，并保持適當的過熱度，充分發揮出鉀鹽的正面作用，將會對鋁電解過程槽壽命的延長和電流效率的提高起到積極的作用。

礦石中的雜質是造成鋁酸鈉溶液中雜質離子不斷累積的根源，尤其是鉀離子，常規化學方法很難使其從鋁酸鈉溶液中分離脫除。因此，在礦石進入溶出前進行含鉀礦物雜質的分離是降低鋁酸鈉溶液中鉀離子含量的最行之有效的方法。

我國鋁土礦中的硅礦物一般以高嶺石、葉臘石、綠泥石、伊利石等鋁硅酸鹽礦物形態存在。在鋁土礦浮選脫硅的過程中，現有的浮選藥劑主要是脫除礦石中的高嶺石、葉臘石、綠泥石等含硅礦物，并降低礦石中的二氧化硅含量，從而提高礦石的鋁硅比，以達到拜耳法生產氧化鋁原料的要求。但是，由于伊利石中含有大量的K⁺，當伊利石進行碎磨時，除氫鍵斷裂外，還釋放出K⁺，會形成高密度離子鍵表面，所以表面親水性強，天然可浮性較差?，F有的正浮選脫鉀捕收劑和反浮選脫鉀捕收劑對伊利石的K⁺捕收能力較弱，需要針對伊利石開發出高效的脫鉀捕收劑。

中國專利CN 105692658 B公開一種從氧化鋁生產過程中回收碳酸鉀的方法。該方法包括：將鋁酸鈉溶液碳酸化后，根據碳酸鈉和碳酸鉀在鋁酸鈉溶液中溶解度的差異，采用多次蒸發結晶的方法，將碳酸鉀和碳酸鈉進行分離。該方法可實現碳酸鉀產品的回收，但是流程較為復雜，難以進行產業化應用，并且沒有從源頭上解決K⁺對鋁工業生產中的危害。

因此，需要對現有技術進行改進，以顯著降低含鉀鋁土礦中的含鉀礦物，從而提高氧化鋁產品的產量和質量。

發明內容