[发明专利]一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法，属于矿物加工领域。

背景技术：

硅藻土是一种具有天然纳米孔分布、比表面积大、堆密度小、主要成分为无定型SiO₂的天然硅质多孔矿物，广泛应用于啤酒、饮料、饮水、医药生化制品等的过滤以及水污水治理、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、橡塑和造纸功能填料等领域，是一种与现代工业和人类环保、健康产业密切相关的宝贵非金属矿资源。迄今为止，已发现或探明的硅藻土资源中大多数为中、低品质的粘土质或含粘土类杂质的硅藻土矿。以中国为例，虽然探明储量数亿吨，但可以不经选矿直接加工高档助滤剂和填料的优质硅藻土资源只在吉林长白山和云南腾冲县的部分矿区有蕴藏，探明储量仅占当地硅藻土储量的15％左右。因此，综合利用中、低品位硅藻土资源是硅藻土开发利用的必然发展趋势。

综合利用中、低品位硅藻土资源的必由之路是对其进行选矿提纯，因为低品位的粘土质硅藻土矿或含粘土硅藻土矿是不能用来生产高性能和高附加值的硅藻土制品的。虽然过去20年，选矿技术有了显著进步，但中、低品位硅藻土矿中硅藻与粘土的分选关键技术还有待突破。目前的中、低品位硅藻土选矿方法分为物理法和化学法两种。其中有代表性的物理选矿法是以CN1184714A发明专利为基础的沟槽式重力沉降工艺，该工艺已在云南等地实了年产千吨级硅藻精土的选矿产业化。但这种沟槽式重力沉降工艺是一种半机械化的生产工艺，占地面积大和生产效率低；在云南由于冬天水很少结冰，风沙污染小，沉降沟槽露天建造，该工艺有它的合理性；但在北方地区，特别是我国硅藻土资源重点蕴藏地的吉林省长白山地区，因气温低，沉降沟槽必须要建在厂房内，使厂房占地面积大，投资高和生产效率低，很难实施大规模工业化生产。为了克服这一不足，发明专利CN101596490A公开了一种干、湿法集成选矿工艺，其中包含(采用卧式螺旋卸料沉降式离心机)用离心沉降方式连续分离硅藻土和粘土。该方法较好的解决了硅藻土与粘土杂质的连续分选问题，而且占地面积小，机械化程度高，可实现连续生产，但因离心分离因素达到1000以上(转速高达3000rpm)，硅藻土中的细沙粒对螺旋的磨损严重，影响分选的安全性和可靠性；同时因卧式螺旋沉降式离心机转速高以及螺旋在筒体内的差速旋转，分选在高度紊流流场中进行，影响硅藻土的分选精度和回收率。

发明内容：

本发明针对目前硅藻土选矿工业的现状和上述选矿工艺技术的不足提出一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法。

本发明的目的是这样实现的：一种用于硅藻土矿的层流离心选矿方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)擦洗制浆：将硅藻土原矿破碎到50mm后加水和pH调整剂进行擦洗制浆，液固比＝1∶0.4～0.9；浆液pH值调整至9～10；擦洗时间10～20min；

(2)搅拌分散：将擦洗后的浆料添加分散剂进行搅拌分散；液固比＝1∶0.10～0.35；分散剂用量为硅藻土质量的0.1％～0.5％；

(3)筛分除杂：采用筛孔尺寸0.045mm～1.0mm的多级或双层、多层振动筛除去砂粒和碎屑；

(4)层流离心分选：将除去砂粒和碎屑后的浆料给入层流离心选矿机中进行分选；给料矿浆质量百分比浓度6％～20％；离心分离因素75～900；层流离心选矿机给料时间60～180s后冲洗精矿卸料10～60s，间歇5～10s；再开始给料进行下一个工作周期；每个工作周期75s～250s；

(5)将分选后的硅藻精土矿浆过滤、干燥，得到硅藻精土成品。

本发明具有以下有益效果：采用本发明方法可以高效分选中、低品位硅藻土矿，获得高回收率和高品质硅藻精土。硅藻精土的硅藻矿物含量和回收率均达到90％以上；硅藻精土主要成分SiO2含量≥89％，Al2O3和Fe2O3含量分别小于3.0％和1.5％；而且对硅藻土原矿的适应性好，生产线流程短，占地面积小，容易实现硅藻土矿选矿的大规模工业化。与现有重力沉降分选技术相比，分选效率和精度高、硅藻土精土质量好且稳定、生产线占地面积小；与卧式螺旋离心分选技术相比，因在层流状态下离心分选，分选精度高、回收率高、精土质量好且稳定，而且因转鼓内无螺旋机械式卸料装置，设备无易磨损件，稳定性与可靠性高。

附图说明

图1本发明工艺流程图

图2是本发明层流离心选矿机结构示意图。

图3是图2右视图。

图4是图2俯视图。

图5是层流离心选矿机进料机构主视图。