[发明专利]一种硅藻土矿的干、湿法集成选矿工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅藻土矿干、湿法集成选矿工艺，属于矿物加工中的非金属矿选矿领域。

技术背景

硅藻土是一种具有天然纳米微孔且分布有规律、比表面积大、堆密度小、主要成分为无 定型SiO₂的天然硅质多孔的非金属矿物，广泛应用于啤酒、饮料、饮用水、工业油脂等的过 滤以及污水处理、空气调湿和净化、涂料、农药和杀虫剂载体、道路沥青改性剂、炸药密度 调节剂、橡胶和塑料填料、造纸填料等。是一种现代工业和人类环保、健康产业必不可少的 功能性矿物材料。我国目前已探明的硅藻土资源中，绝大多数为低品位矿，能直接应用的优 质硅藻土矿很少。

综合利用大量低品位硅藻土资源的关键是对其进行选矿提纯。自20世纪80年代以来， 科技工作者针对中低品位硅藻土的选矿提纯做了大量的实验室研究开发工作，公开的有关发 明专利有CN1045252A、CN1053564A、CN1053912A、CA1146931A、CN1110631A、 CN86107500A、CN1184714A、CN1322673A、CN1465525A、CN1401567A等。这些发明专 利可以分为三类，一是纯物理选矿工艺，包括干法和湿法；二是化学选矿工艺，一般是采用 强酸处理；三是物理、化学联合选矿工艺。其中，只有基于CN1184714A的选矿技术实施了 年产千吨级硅藻精土的工业化生产。目前，这些公开的发明专利和工业上应用的硅藻土选矿 技术均存在不足或难以实施大规模工业化生产。其原因是：①目前的纯物理湿法选矿工艺， 如工业上已实施的CN1184714A专利及其已公开的其他专利、无一例外的采用重力沉降分离 粘土矿物，占地面积大、用水量和废水排放量大，而且机械化程度低、不能连续生产，劳动 强度大、生产效率低、产品质量不稳定；②化学选矿工艺虽然选矿指标较高，但对设备的腐 蚀大，对环境污染严重，目前工业上很少采用；③物理、化学联合选矿工艺(如CN1465525A、 CN1401567A)虽然与纯化学相比，减少了酸的用量，但严重污染环境的问题仍然存在，而且 工艺复杂，生产成本高；④CN1045252A公开的干法重力沉析分离方法，要在流化层析其中 安装频率为25000～30000Hz的超声波振荡器，这在工业上几乎无法实施。

本发明针对目前硅藻土选矿工业的现状和选矿工艺技术的不足，提出一种纯物理性质的 硅藻土矿的干法和湿法集成选矿工艺，即将中等品位的硅藻土矿进行干法气旋流分选，并将 干法分选的尾矿与低品位硅藻土矿合并进行湿法离心沉降分选。

发明内容：

将中等品位的硅藻土原矿进行干燥后，用具有分散作用的气旋流式分选机进行干法分选。 分离出的硅藻精土经煅烧后为硅藻精土I；尾矿随低品位硅藻土原矿用螺旋给矿机给入搅拌擦 洗机，加水和适量分散剂进行擦洗分散、除砂、除杂；然后用离心沉降方式连续分离硅藻土 和粘土，得到硅藻精土II。

其工艺过程如下：

①将硅藻土原矿进行干燥，由于硅藻土原矿的含水率较高(一般为50％左右)，在干法气 旋流分选之前将其干燥；

②对干燥后硅藻土矿进行气旋流分选，得到硅藻精矿和尾矿；

③将气旋流分选得到的硅藻精矿进行煅烧处理，得到硅藻精土I；

④将气流分选的尾矿和未经干燥硅藻土原矿合并给入擦洗机，适量添加无机分散剂进行 分散擦洗；

⑤将擦洗分散后的硅藻土矿浆进行除有机杂物及砂粒和碎屑；

⑥将除去有机杂物及砂粒和碎屑的硅藻土矿浆进行离心沉降分选，得到硅藻精矿和尾矿； 将湿选硅藻精矿干燥后得到硅藻精土II。

以下为本发明的主要工艺条件：

(1)硅藻土原矿干燥：选用对硅藻土矿具有打散功能的连续式粉碎干燥机，物料干燥温 度≤450℃，干燥机出口温度80～100℃；干燥产物的水分含量＜3％。

(2)干燥硅藻土的干法气旋流分选：选用对粉体具有良好分散功能的气旋流式精细分选 机，分选机转速最高为3000rpm。

(3)干选硅藻精土的煅烧处理：煅烧的目的是通过加热挥发除去硅藻土精矿中的有机物， 进一步提高精矿中硅藻的含量和比表面积；选用连续式回转窑，煅烧温度450～600℃，停留 时间30～90min。