一.导言

我国铝土矿资源丰富，高铝高硅，满足不了拜耳法生产氧化铝的要求。采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，然后采用拜耳法生产氧化铝，即选矿-拜耳法，是增强我国氧化铝工业生存和竞争力，使其在不久的将来充满活力的重要途径。

浮选机曾是细粒物料分选技术中广泛使用的设备。然而，随着贫细铝土矿资源的开发，浮选机对细粒物料分选效率低的缺点更加明显，导致分选工艺复杂，生产成本高，进而影响铝土矿选矿技术的推广。

中国矿业大学自主研发的旋流-静态微泡浮选柱，以其独特的设计和强化的矿化方式，对细粒物料形成了理想的分选效果。中国矿业大学通过近年来的不断创新，开发了一系列微气泡柱分选设备和简易分选技术，广泛应用于煤矿、非金属矿和金属矿，取得了显著的社会效益和经济效益。本文采用旋流-静态微泡浮选柱对铝土矿进行分选研究，以探索其在铝土矿分选中的应用效果和前景。

二、矿石性质

本实验所用矿石采自河南某矿区，该矿区铝土矿的A/S一般为5.2-5.7。取有代表性的原矿进行化学成分和物相分析，结果分别见表1和表2。

表1原矿化学分析结果(%)和A/S

表2原矿的矿物组成(%)

从表2可以看出，该矿区铝土矿中的主要脉石矿物为高岭石和伊利石。

三。实验设备和药品

矿石破碎和磨矿分别采用XMQ- 240×90颚式破碎机和小球磨机。在分选系统中，φ75mm×2000mm旋流-静态微泡浮选柱作为主要分选设备，φ300mm×450mm搅拌筒作为矿浆搅拌设备，功率为0.75kw的热水泵作为中矿循环泵，两台型号为BT00-600M的蠕动泵分别作为给料泵和尾泵。分析等辅助设备在此不再赘述。分拣系统设备连接示意图见图1。

Na2CO3作为pH调节剂，六偏磷酸钠作为分散剂和抑制剂，BK-420作为捕收剂。

四。主要分选设备——旋流-静态微泡浮选柱的分选方法和原理简介

旋流-静态微泡浮选柱的分离原理如图2所示。其主要结构包括三部分:柱式分离段、旋风分离段、气泡发生段和管式浮选段。整个浮选柱为一个柱，柱分离段位于整个柱的上部，用于原料的预选，凭借其选择性优势可以获得高质量的精矿。旋流分离段采用柱锥连接的水介质旋流器结构，与柱分离段采用上下结构直通式连接。

从旋风分离的角度来看，柱分离段相当于加大的旋风溢流管。在柱分离段的顶部设有喷淋水管和泡沫浓缩液收集罐；进料点位于柱分离段的中上部，最终尾矿从旋风分离段底部排出。气泡发生器直接与管浮选段连为一体，并单独设置在柱体外；其出口沿切线方向与旋风分离段的柱体相连，相当于旋风分离器的切向进料管。

这种浮选柱的原理优势在于:1)浮选与重力分离相结合，形成综合力场优势，提高分离效率；2)形成以重选和浮选为核心的多回路强化分离链；3)采用高效射流发泡方式，析出过饱和溶解气体并形成微气泡；4)填料和筛板的混合填充方式构成了塔内的“静态”分离环境。

动词 （verb的缩写）选矿试验研究

经过浮选机初步试验研究，根据旋流-静态微泡浮选柱分选回收能力强、富集比高、选择性强的特点，确定分选工艺为一粗一精。由于实验室条件限制，采用开路工艺。实验过程如图3所示。

(1)研磨粒度的测定

由于铝土矿中含有丰富的一水硬铝石集合体，铝土矿选矿脱硅不需要完全的单体解离，为了减少磨矿不必要的电耗和矿泥的影响，铝土矿浮选药剂的粒度应控制在-200目，占75-80%。由于旋流-静态微泡浮选柱在细粒分选方面具有优势，浮选入料磨矿粒度组成为-200目，占80%。原矿破碎至-3mm后，将300个1kg矿样缩出作为实验样品，然后进行粉磨实验，绘制出如图4所示的磨矿粒度曲线，从中可以发现，80%的物料组成粉磨至-200目，粉磨时间为10min。

在10分钟的研磨时间下，对获得的研磨矿物材料进行进一步的粒度分析，结果列于表3中。可以看出+0.5mm级铝硅比明显较高，可以直接作为精矿使用，符合要求。

表3-当使用80%的200目筛时，研磨颗粒尺寸组成和等级的分析

通过查阅相关资料，我们一般将实验中的pH值控制在9-10之间，因为:当pH

铝土矿正浮选采用皂类捕收剂，提高矿浆温度对降低药剂消耗和获得较好的浮选指标有重要作用。一般浆料温度保持在42℃左右，这是由氧化石蜡皂中含有的脂肪酸熔点高，水溶性差决定的。

以上条件不仅是通过查阅相关文献确定的，也是在实验过程中被检验的。因为不是未来大规模的主导分析因素，这里不做过多分析。下面将主要介绍以下三个实验:捕收剂用量、处理量、磨矿细度。

1.捕收剂用量实验

pH值控制在9-10之间。捕收剂用量及相应指标见表4。

表4不同捕收剂用量下的分选情况

2.处理能力实验

在处理能力实验中，pH值控制在9-10之间，实验中不加入抑制剂。在实验中，改变进料泵的读数以获得不同的处理能力。具体结果见表5。计算表5中的吞吐量。

表5吞吐量和分类指数表

3.研磨细度实验

药剂的加入量和处理量与实验相同，不同磨矿细度下的分选指标见表6。

表6不同磨矿细度下的分选指标

不及物动词摘要

通过实验可以看出，旋流-静态微泡浮选柱在铝土矿分选中仍有很好的应用前景。一次粗选一次精选两次即可获得A/S11.66的浮选精矿，A/S1.42的粗选尾矿，回收率接近90%的分选指标，对提高资源利用率有很大优势。由于本实验为探索性实验，对抑制剂用量和温度变化没有详细研究，有待进一步完善。