【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低品位铝土矿综合利用，主要涉及一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺。
技术介绍
1、铝土矿是生产氧化铝的主要矿物原料，也是目前氧化铝工业、建材工业和耐火材料工业最主要的矿石资源。中国铝土矿储量的全球占比为2.4％，但由于下游氧化铝需求巨大，中国维持了较高的铝土矿产量。我国铝土矿主要分布于山西、河南、广西和贵州等地区，但我国铝土矿大部分呈现品位不高，并具有高硅、高铁、高硫等特点，其中硫元素主要是以黄铁矿的形式存在。我国现有11％左右的铝土矿因为其含硫量过高(st>0.7％)和含铁量过高、伴生元素杂，导致氧化铝生产设备腐蚀严重、产品质量低，铁与铝矿物嵌布粒度细﹑相互胶结，且类质同象现象广泛存在，难以采用传统拜耳法处理，而无法应用于氧化铝生产之中。目前对高硫铝土矿的开发利用大多处于试验阶段，并未实现将其用于工业化生产。因此研发一种适合我国高硫铝土矿脱硫除铁的利用技术，对我国氧化铝生产过程中出现的矿石供应紧张这一现状进行有效的缓解，进一步实现高硫等复杂铝土矿提质高效利用。
2、中国专利技术专利cn102815730b提出一种采用添加黄铁矿或硫磺的方式使高硫铝土矿能够以自热或半自热方式氧化脱硫，较为节能地转化成为适合氧化铝生产的优质矿石，该方法中可将铁转变成为以四氧化三铁或三氧化二铁，但是生成三氧化二铁无磁性，导致对铝产品的杂质脱除率较低，铁矿物难以彻底回收利用。中国专利技术专利cn102228869a提出了采用正浮选技术除去铝土矿中黄铁矿的方法，处理后精矿中硫的含量低于0.3，然而浮选法带入的
技术实现思路
1、一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，通过将高硫铝土矿与赤铁矿合理配比后无氧矿相重构工艺，赤铁矿协同黄铁矿矿相转化，生成易磁选分离的磁铁矿，不仅可以实现铁矿物重构，而且能同步实现铝土矿脱硫，以及含硫烟气净化制酸技术解决反应过程产生的烟气污染问题，净化后烟气可再次进入矿相重构系统循环利用。因此，研发一种针对我国高硫等复杂铝土矿的重组矿物配比无氧矿相重构综合回收利用有价元素新工艺，仅重新调整矿物配比，实现资源协同利用，即可显著提高高硫铝土矿的利用率，缓解氧化铝冶炼原矿石供应紧张问题，同步解决高硫等复杂铝土矿同步脱硫回收铁的难题，无三废产生，可实现铝产业绿色可持续发展，推动氧化铝生产行业持续健康发展和支撑生态文明建设。
2、本专利技术目的在于，针对硫含量高且硫元素主要以黄铁矿形式存在的铝土矿提供一种重组矿物配比无氧矿相重构综合回收利用的工艺，通过添加合理比例的赤铁矿在无氧条件下使黄铁矿转化为磁铁矿，从而达到铁元素回收的目的。反应过程中硫元素以so2烟气的形式被回收，用于净化制酸。铝元素被富集成富铝矿产品用于氧化铝生产。从而形成“高硫铝土矿无氧协同反应-含硫烟气制酸-联产铁精矿铝土矿”资源循环利用体系，达到对于高硫等复杂铝土矿资源综合循环利用的目的。
3、本专利技术的基本原理如下：
4、高硫铝土矿的中的硫元素主要以黄铁矿的形式存在，在加热条件下，黄铁矿会发生如式(1)所示的放热分解反应，
5、fes2＝fesx+(2-x)s x＝1-2 (1)
6、黄铁矿在加热条件下会分解成硫化亚铁和单质s，黄铁矿和其两种分解产物在加热条件下均具有一定的还原性，在一定的反应条件下，能够与赤铁矿发生如式(2)、(3)和(4)的矿相重构反应，可将赤铁矿和黄铁矿协同反应为磁铁矿，实现对于含铁矿物的高效回收和硫元素的有效脱除。
7、fes2+16fe2o3＝11fe3o4+2so2(g) (2)
8、s(g)+6fe2o3＝4fe3o4+so2(g) (3)
9、fes+10fe2o3＝7fe3o4+so2(g) (4)
10、为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
11、一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，包括如下步骤：
12、(1)原矿制粉：将高硫铝土矿经破碎、粉磨、烘干后得到铝土矿矿粉，所述铝土矿矿粉粒度-0.074mm的部分所占百分比为50％～90％；将所述铝土矿矿粉和赤铁矿矿粉混合配矿，混样装袋制成原矿样品；
13、(2)高硫铝土矿配矿无氧矿相重构：将反应气体通入矿相重构系统，对步骤(1)获得的原矿样品在无氧条件下进行矿相重构反应，使黄铁矿(fes2)和赤铁矿(fe2o3)物相转化为磁铁矿(fe3o4)，使硫元素转化为so2气体，并脱除水和其他挥发分，获得反应样品；
14、(3)含硫反应烟气脱硫制酸净化：将步骤(2)产生的so2含硫反应烟气引入烟气脱硫制酸净化系统，将净化后烟气继续引入矿相重构系统中循环利用；
15、(4)反应样品湿式粗磨：对步骤(2)获得的反应样品进行湿式粗磨，获得湿磨矿浆；
16、(5)磁选分离铁铝产品：对所述湿磨矿浆进行弱磁选，获得磁选精矿和磁选尾矿；磁选精矿为铁精矿产品，磁选尾矿为富铝矿产品。
17、进一步地，步骤(1)所述的高硫铝土矿是指硫含量高于1wt.％的铝土矿，所述高硫铝土矿的主要成分为al2o3含量为52.96％～86.10％，sio2含量为0.01％～1.21％，s含量为0.01％～27.60％，tfe含量为7.18％～24.15％，余量为杂质成分，高硫铝土矿中硫、铁元素主要以黄铁矿的形式存在，黄铁矿含量为1％～35％。
18、进一步地，步骤(1)所述的赤铁矿矿粉为赤铁矿纯矿物，tfe含量为67％～69％，sio2含量为0％～1.0％，s含量为0％～0.5％，cao含量0.01％～2％，mgo含量0.01％～2％。
19、进一步地，步骤(1)所述的铝土矿矿粉和赤铁矿矿粉混合配矿，使得黄铁矿：赤铁矿摩尔比为1:4～1:20。
20、进一步地，步骤(2)所述的矿相重构时间为5～20min，无氧矿相重构温度为300～650℃。
21、进一步地，步骤(2)所述的反应气体为n2或者其他惰性气体，n2或者其他惰性气体含量为95％～100％。
22、进一步地，所述的步骤(3)中烟气净化系统包括脱硫系统和制酸系统，将脱硫系统中吸收的so2气体作为制酸气体送至制酸系统，净化后气体重新回到矿相重构系统中实现气基循环再利用。
23、进一步地，步骤(4)所述的湿式粗磨时间为3～10min，磨矿浓度50～80％。
24、进一步地，步骤(5)所述的磁场强度为60～150ka·m-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的高硫铝土矿是指硫含量高于1wt.％的铝土矿，所述高硫铝土矿的主要成分为Al2O3含量为52.96％～86.10％，SiO2含量为0.01％～1.21％，S含量为0.01％～27.60％，TFe含量为7.18％～24.15％，余量为杂质成分，高硫铝土矿中硫、铁元素主要以黄铁矿的形式存在，黄铁矿含量为1％～35％。
3.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的赤铁矿矿粉为赤铁矿纯矿物，TFe含量为67％～69％，SiO2含量为0％～1.0％，S含量为0％～0.5％，CaO含量0.01％～2％，MgO含量0.01％～2％。
4.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的铝土矿矿粉和赤铁矿矿粉混合配矿，使得黄铁矿：赤铁矿摩尔比为1:4～1:20。
6.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(2)所述的反应气体为N2或者其他惰性气体，N2或者其他惰性气体含量为95％～100％。
7.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，所述的步骤(3)中烟气净化系统包括脱硫系统和制酸系统，将脱硫系统中吸收的SO2气体作为制酸气体送至制酸系统，净化后气体重新回到矿相重构系统中实现气基循环再利用。
8.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(4)所述的湿式粗磨时间为3～10min，磨矿浓度50～80％。
9.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(5)所述的磁场强度为60～150KA·m-1。
10.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，所述的步骤(5)中，所述富铝矿产品的St＜0.3％，可作为氧化铝生产工艺原料；所述的步骤(5)中，所述铁精矿铁含量TFe为62.00～71.80％，可用于高炉冶炼。
...【技术特征摘要】
1.一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的高硫铝土矿是指硫含量高于1wt.％的铝土矿，所述高硫铝土矿的主要成分为al2o3含量为52.96％～86.10％，sio2含量为0.01％～1.21％，s含量为0.01％～27.60％，tfe含量为7.18％～24.15％，余量为杂质成分，高硫铝土矿中硫、铁元素主要以黄铁矿的形式存在，黄铁矿含量为1％～35％。
3.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的赤铁矿矿粉为赤铁矿纯矿物，tfe含量为67％～69％，sio2含量为0％～1.0％，s含量为0％～0.5％，cao含量0.01％～2％，mgo含量0.01％～2％。
4.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的铝土矿矿粉和赤铁矿矿粉混合配矿，使得黄铁矿：赤铁矿摩尔比为1:4～1:20。
5.根据权利要求1所述的一种重组矿物配比综合利用高硫铝土矿有价元素的工艺，其特征在于，步骤(2)所述的矿相...
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