石灰对高铝针铁矿混合型铝土矿的作用VIP免费

·4·铝镁通讯2012正No1石灰对高铝针铁矿混合型铝土矿的作用齐利娟，李旺兴，尹中林，张志斌(中国铝业郑州研究院，河南郑州450041)摘要：本文以国外一铝针铁矿含量高的三水一一水软铝石铝土矿为对象，采用x一射线荧光仪、x一射线衍射仪以及通过溶出及沉降性能的测定试验，研究了石灰对其溶出沉降性能的影．响。结果表明：在低于240℃的温度条件下，石灰可以促进铝土矿中铝针铁矿的溶解与转化，且随着石灰添加量的增加，这两种作用逐渐加强；当温度高于26O℃时，石灰对于铝针铁矿的溶解与转化作用并不明显；石灰及高温的作用不仅提高了铝针铁矿中铝的溶出率，而且可以使针铁矿完全转化为赤铁矿。从而大大改善了谊种矿石溶出赤泥的沉降性能。关键词：铝针铁矿；石灰；一水一三水铝石；溶出；沉降中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：随着氧化铝工业和其他需用铝土矿工业的快速发展，我国铝土矿资源，特别是优质资源的短缺，已充分显现出来【l】一。按目前的生产需求估算，我国每年需消耗的铝土矿多达5000多万吨，其中大多是优质矿或次优质矿。目前优质铝土矿供需矛盾十分突出，矿山均不同程度出现了贫化趋势，特别是河南等地的高铝矿已濒临枯竭I7-D】。众多氧化铝生产厂家争先采购有限的优质资源，使矿山贫化趋势日益加剧，目前高品位优质铝土矿平均服务年限少于l0年。随着矿石供矿铝硅比降低，氧化铝生产技术经济指标进一步恶化，生产成本上升，中国的氧化铝工业面临着铝土矿资源保障程度及市场竞争力的严峻挑战。我国铝土矿资源的勘察程度相对较高，浅表部找矿空间已经不大，深部虽仍有一定的找矿潜力，但地下开采成本过高【6】。另外，我国氧化铝生产目前所采用的铝土矿资源大多是一水硬铝石矿，氧化铝生产过程的条件较为苛刻，需要高温高碱浓度，因此生产运行成本也较高。基于此，相对国外三水铝石或一水软铝石而言，我国的铝土矿资源难于具备竞争优势。因此，如何开发、利用海外铝土矿资源将是我国铝工业发展所必须面临和丞待解决的一个战略性课题。本文以国外一难以沉降的三水一一水软铝石铝土矿为研究对象，通过化学成分检测与物相分析以及对其进行溶出及沉降性能的测定，分析了石灰对该矿中铝针铁矿的作用，提出了解决该种矿石氧化铝回收率低及难以沉降的工艺路线。1试验原料1．1铝土矿试验用铝土矿为某国外矿，其化学成分和物相组成分别见表1和表2，图1为试验用铝土矿的x一射线衍射图。表1铝土矿化学成分组成／％Table1ChemicalCompositionofBauxiteSample／％表2铝土矿矿物组成，％Table2MineralogicalCompositionofBauxiteSample／o／o三水诺尔一水软针赤铁石锐钛铝铝；Pi铁矿矿英矿486l025．552I．伽旃l0203040506070Position2Th“图1铝土矿的X一射线衍射图Figure1X—rayDifractiveCurvesofBauxiteSample2012在No1铝镁通讯·5·注：B一一水软铝石G一三水铝石N一诺尔石L一铝针铁矿A一锐钛矿q一石英H一赤铁矿从表1可以看出，该铝土矿中氧化铝含量为46．94％，二氧化硅含量为2．02％，矿石铝硅比为23．24，此外还含有24．78％的氧化铁和2．11％的氧化钛。从表2和图l中可以看出，该矿中主要的含铝矿物是三水铝石，其次是一水软铝石及少量诺尔石；含硅矿物主要是石英；铁矿物主要是铝针铁矿及少量赤铁矿；钛矿物为锐钛矿。其中，三水铝石含48％，诺耳石含6％，一水软铝石含10％，铝针铁矿含25．5％。一水软铝石中的氧化铝占该矿氧化铝总量的18％左右，铝针铁矿中的氧化铝占该矿氧化铝总量的6．7％左右。因此，如果采用低温溶出，仅可以回收三水铝石及诺耳石中的氧化铝(理论上只有75．7％)，并且低温溶出时铝针铁矿并不参与反应，也不会发生任何晶型转变，这是造成采用低温溶出时氧化铝回收率低及溶出赤泥沉降性能差的关键原因。1_2石灰试验用石灰取自某氧化铝厂现场，经熟化后过100目筛，在1050~C的温度下焙烧30分钟备用，石灰有效氧化钙含量为91％。1．3溶出用母液用分析纯氢氧化钠、碳酸钠、工业氢氧化铝及去离子水调配得到，溶液成分见表3。表3溶出用母液化学成分g／LTable3ChemicalCompositionofSpentLiquor／g／L2试验方法2．1铝土矿溶出试验铝土矿溶出试验在熔盐钢...