[发明专利]一种利用铝土矿选矿尾矿制备双90白色填料的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种铝土矿选矿尾矿综合利用方法，特别是指一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法；属于铝土矿选矿尾矿综合利用技术领域。 

背景技术

我国铝土矿资源较为丰富，基本可满足发展氧化铝工业的资源条件。但由于我国铝土矿绝大部分属于高铝、高硅、低铁的一水硬铝石型，80％以上的铝土矿铝硅比(简称A/S)在5～8之间，因此不能采用国外普遍采用的较为经济的常规拜尔法(要求A/S不小于10)生产氧化铝。为提高铝土矿的A/S，需要对中低品位的铝土矿进行选矿，以便直接应用于拜耳法工业生产。但用中低品位的铝土矿在选矿过程中要产出占原矿25％左右的尾矿，一个年产50万吨精矿的选矿厂要产出近13万吨的尾矿(干基)。由于尾矿粘性低，遇雨水便成稀泥，堆放困难，同时占用大片土地，造成环境污染。尾矿处理成为选矿拜耳法生产氧化铝可持续发展的难点，尾矿的再利用已是铝工业发展和资源循环利用的关键。 

目前，国内外对铝土矿选矿尾矿资源循环利用开展了一系列的研究，提出了一些有效的利用途径，主要包括：生产建筑材料、生产化工产品、井下充填材料、提取尾矿中的有价组分以及作为塑料填料。其中，将铝土矿尾矿经过一定的加工处理用作塑料填料，能够提高尾矿的附加值，具有较好的经济和社会效益。如杨华明等[发明专利CN200710034335.5]采用机械法对铝土矿选矿尾矿进 行改性后用于塑料填料，取得了很好的力学效果，表明铝土矿尾矿经改性后作为塑料填料具有技术可行性。但铝土矿选矿尾矿中铁含量高，尾矿颜色深，从而限制了所制备的填料的应用范围以及高附加值利用。因此如何提高产品的白度，是利用尾矿制备高档填料过程中的一个关键问题。卢清华等[发明专利申请号201010022086.X]利用磷酸与尾矿颗粒表面的铁锻烧反应生成白色的磷酸铁来提高尾矿的白度，然而该方法获得的最大白度值为86％左右，而且粉体细度仅达到10μm，从而限制了其应用领域。为了满足高档油漆涂料、塑料和橡胶制品等对填料的白度和细度要求，除了进一步提高白度指标外，还需要对尾矿进行超细化加工，尤其是“双90”(即-2μm粒级含量＞90％和白度＞90％)高档白色填料在塑料、橡胶、涂料、油漆等领域具有广阔应用前景。目前还未见有关利用铝土矿选矿尾矿制备出“双90”(即-2μm粒级含量＞90％和白度＞90％)高档白色填料的相关研究报道。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，成本低，投资少的利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”高档白色填料的方法，为铝土矿选矿尾矿的综合利用提供新的思路。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 

一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法，包括下述步骤： 

第一步，将铝土矿选矿尾矿与质量浓度为40％～98％的硫酸搅拌混合成浓度为30％～50％的第一矿浆，然后，加热至150～300℃，反应4～24小时； 

第二步：向第一步得到的第一矿浆中加水调整矿浆浓度至10％～25％的第二矿浆，同时，调整第二矿浆的pH＝1～4，然后，向第二矿浆中添加连二亚硫酸 钠，在25～90℃下反应3～24小时后过滤，得到矿泥滤饼；所述连二亚硫酸钠的添加量按矿浆中铝土矿选矿尾矿质量的0.5％～3％的比例加入； 

第三步：向第二步所得的矿泥滤饼中加水调成矿浆浓度为40％～60％的第三矿浆，将第三矿浆研磨、分级、干燥得到-2μm＞90％的超细粉体； 

第四步：将第三步所得超细粉体在800～1000℃煅烧2～12小时，得到“双90”白色填料。 

本发明一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法中，所述铝土矿选矿尾矿包括下述组分，按质量百分比组成： 

各组分质量百分之和为100％。 

本发明一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法中，所述研磨采用砂磨机，研磨介质采用氧化锆球，球料比为(6～4)∶1，球磨6～12小时，转速810～830转/分。 

本发明一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法中，所述分级采用碟片式离心分级机，控制分级溢流中-2μm粒级含量＞90％，而+2μm粒级返回球磨机再磨。 

本发明一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法中，所述干燥采用喷雾干燥机，进料矿浆浓度控制为40％～60％，进口气温为300～500℃，出口气温为100～120℃。 

本发明的一种利用铝土矿选矿尾矿制备“双90”白色填料的方法中，所述煅烧采用沸腾焙烧炉进行流态化焙烧。