铝土矿反浮选脱硅研究综述

?轻金属原料矿山?

铝土矿反浮选脱硅研究综述

黄传兵

(中南大学,湖南长沙410083)

摘要:介绍了铝土矿反浮选脱硅的基本原理,技术关键以及国内外铝土矿反浮选脱硅的研究现状,并分析了发展趋

势。

关键词:铝土矿;反浮选;脱硅

中图分类号:TD456　文献标识码:A　文章编号:10021752(2005)05000704

Current status and development trends of desilication

of bauxite by reverse flotation

HUAN G Chuan-bing

(Cent ral South U niversity,Changsha,Chi na)

Abstract:The basic principle and key techniques on reverse flotation for desilication of bauxite were discussed in details,then the current situation of de2 velopment and research have been introduced.Finally the development trends of the desilication were discussed.

K ey w ords:Bauxite;Reverse flotation;Desilication

浮选脱硅是依据矿物表面性质的不同,实现矿物分离的有效和经济的方法之一,其可分为正浮选和反浮选两类。铝土矿中一般硅矿物的含量远低于铝矿物的含量,依据浮少抑多的原则,反浮选是具有发展前途的方法。

与正浮选脱硅相比,铝土矿反浮选脱硅具有以下一些主要特点〔1～2〕:含硅矿物的捕收剂为脂肪胺类;上浮产品产率小,药剂用量低,精矿表面附着的药剂少,易于过滤,水分含量低;对于一水硬铝石型铝土矿,由于一水硬铝石与铝硅酸盐矿物可磨性差别大,易于实现粗磨矿,即在磨矿过程中当硬度较小的硅酸盐矿物满足浮选的粒度要求时,硬度较大的一水硬铝石仍保持较粗粒度,有利于降低磨矿能耗和精矿含水量。

1　反浮选基本原理

铝土矿反浮选根据捕收剂的不同可分为阴离子捕收剂反浮选和阳离子捕收剂反浮选两种。

阴离子捕收剂可通过静电力、氢键力、化学吸附和表面化学作用同矿物表面发生作用。铝土矿中的铝硅酸盐矿物表面等电点值较低,在广泛的p H范围内表面带负电,这样就与阴离子捕收剂之间存在静电斥力作用,氢键作用也较弱。只有通过化学吸附或化学反应,捕收剂才能在矿物表面形成较强的吸附。但铝硅酸盐矿物破碎解理时,表面断裂键分别以氢键(高岭石)、分子键(叶蜡石)和离子键(伊利石)为主,使阴离子捕收剂不易与矿物作用,并且几种矿物的可浮性差异较大,不利于反浮选。为了增加铝硅酸盐矿物表面的阳离子活性中心,需要加入活化剂一金属离子。由于这三种铝硅酸盐矿物表面均能吸附阳离子,活化浮选可使它们容易与阴离子捕收剂作用,并且减小了这些铝硅酸盐矿物可浮性的差异。这方面的工作还未见报道,但已有人对几种多价金属阳离子的活化作用进行了探索,结果表明,阳离子活化剂确实可以活化高岭石的浮选,在同样条件下,一水硬铝石的回收率降低了。

阳离子捕收剂反浮选利用的是铝矿物和铝硅酸盐矿物表面动电位的差异。当矿物表面带负电时,阳离捕子收剂可以通过静电作用吸附于矿物表面。显然,用阳离子捕收剂浮选需要两方面的协调:一方面,矿物表面带负电,要求浮选矿浆的p H大于矿物表面的零电位点;另一方面,捕收剂的阳离子组份占

收稿日期:2005-01-21

优势,根据阳离子捕收剂在溶液中的溶解平衡,要求矿浆p H数值小于药剂的离解常数p Ka。

因此阳离子捕收剂以静电力吸附在矿物表面的条件是:

矿物1:PZC1

矿物2:PZC2

两种矿物分离的条件,某种矿物表面不吸附或吸附较弱的条件是:PZC2

在该条件下,一种矿物表面带正电,而另一种矿物表面带负电,阳离子捕收剂吸附于与之电性相反的矿物表面,使之疏水上浮,实现与另一种矿物的分离。

铝土矿中,一水硬铝石的零电终点在p H6左右,而铝硅酸盐矿物的零电位点在4左右,这样,在p H4～6之间,一水硬铝石和铝硅酸盐矿物表面带有电性相反的电荷,其中铝硅酸盐矿物带负电,易于同阳离子捕收剂作用而上浮。这正是铝土矿阳离子捕收剂反浮选的理论基础。

2　反浮选技术关键

铝土矿反浮选的关键技术问题有以下几方面〔3〕:

(1)硅酸盐矿物的强化捕收。大量事实表明,用阳离子表面活性剂作捕收剂,铝土矿中的三种主要矿物高岭石、叶蜡石和伊利石在很宽的p H范围内可浮性不如一水硬铝石,并且三者之间还存在差异。反浮选的目的是将这三种矿物浮出,强捕收性、高选择性的捕收剂是关键;

(2)一水硬铝石的选择性抑制。要将具有良好可浮性的一水硬铝石成功抑制,成为槽底产品,工作难度很大,需要性能良好的抑制剂。已有的试验结果表明,开发新型高效抑制剂强化一水硬铝石的抑制很有必要,且可与一水硬铝石表面形成较强氢键、化学键合的多极性有机高分子可望成为一水硬铝石的选择性抑制剂。

(3)高岭石的强化捕收及与一水硬铝石的选择性分离。由于高岭石是铝土矿中主要的铝硅酸盐矿物,并且高岭石表面断裂的Si-O键较少,Al-O键较多,与一水硬铝石的可浮性差异小,因此,与一水硬铝石的选择性分离是难点。

(4)与结晶程度高、晶形规则、可浮性好的软质高岭石不同,铝土矿中的高岭石是一种发育很差、呈片状颗粒的硬质高岭石,晶形不规则,结晶程度较低,可浮性较差。需强化硬质高岭石捕收。

(5)矿泥的选择性分散。由于磨矿过程中,部分一水硬铝石和铝硅酸盐矿物过分粉碎而形成矿泥,它们之间的互凝及粗粒一水硬铝石的罩盖对阳离子反浮选具有严重的负面影响。

当然,矿物的选择性磨矿、矿物的溶解及溶解组份与矿物的相互作用、混合用药等问题也都是反浮选工艺技术中的重要问题。

3　反浮选研究现状

Ishchenko V.V〔4〕等使用十二胺对A/S为2.7～2.4的原矿进行反浮选获得A/S>7的结果。并通过光谱研究揭示了中性和弱碱性溶液中胺在高岭石表面静电吸附为分子和离子态混和吸附。An2 ishchenko N.M.〔5〕等使用氯化月桂胺成功地实现了鲕绿泥石与三水铝石的分离。捕收剂在鲕绿泥石表面的吸附为离子、分子和胶束的化学和物理吸附。

在国内,作为“国家重大基础研究发展规划(973)”项目“提高铝材质量的基础理论研究”专题内容之一的“铝土矿反浮选脱硅基础理论研究”,通过在基础理论、分选工艺等多个方面的研究,铝土矿反浮选脱硅已取得了阶段性的成果。表1为我国某铝土矿反浮选脱硅的试验结果〔6〕。

产　品

产率

%

品 位

Al2O3,%SiO2,%

A/S

Al2O3回收率

%精矿74.1068.98 6.989.8879.23

尾矿25.9051.7322.74 2.2720.77

原矿100.0064.5111.07 5.83100.00

3.1　铝土矿主要矿物的晶体结构和表面化学研究 通过晶体结构和表面化学研究找出影响矿物可浮性的内在因素,指导矿物分离工作。这方面的工作主要由中南大学、北京矿冶研究总院和东北大学三个单位进行。中南大学的胡岳华、刘晓文等〔7〕系统计算了铝土矿中的各铝硅酸盐矿物晶体单位晶面上的断裂键数,分析了矿物晶体结构、表面润湿性与可浮性的关系,同时考虑了晶格杂质对矿物表面的影响以及矿物晶体结构、可磨性与其浮选行为的联系,发现高岭石、叶蜡石和伊利石三种矿物晶体边面上晶面的单位面积断裂键数皆为Nsi-O{110}< Nsi-O{010}

矿物晶体边面润湿性的差异,认为矿物结构的差异是影响其表面断裂键数、润湿性、可磨性以及最终表现出的可浮性的内在因素。这方面的工作是前所未有的,具有重要的参考价值。随后,东北大学的印万忠和韩跃新等〔8〕从一水硬铝石和高岭石两种矿物的晶体结构入手,对晶体结构中化学键的离子百分数、极性、平均键价和阴、阳离子间的静电力、相对键合强度进行了计算,从多方面说明一水硬铝石解理时大量Al-O键断裂,导致金属阳离子Al3+在矿物表面大量暴露,使矿物表面正电性强,而高岭石解理时是层间氢键断裂,Al-O、Si-O键难以发生断裂,加之类质同象替换使其底面带恒定负电荷,高岭石表面负电荷较强。正是由于两种矿物表面性质的差异,导致它们在阴、阳离子型捕收剂浮选体系中表现出不同的可浮性。论文结果为开发和研制具有高选择性的捕收剂和抑制剂提供了理论依据。

崔吉让等〔9〕在归纳总结一水硬铝石和高岭石矿物晶体结构、溶解特性和表面荷电性质的基础上,对高岭石颗粒的分散与聚团行为进行了试验研究和理论计算,认为高岭石的溶液特性及端面与底面荷电性质的差异对颗粒的分散及聚团具有重要的影响。这部分工作是“九五”攻关中的部分内容,作为基础资料对铝土矿反浮选脱硅同样具有重要意义。

实际上,关于铝硅酸盐矿物晶体及浮选性能的研究己有大量工作,但针对铝土矿中高岭石、叶蜡石和伊利石铝硅酸盐矿物的研究并不多见。由于铝硅酸盐矿物晶体结构的多样性、不确定性,使得其它有关层状硅酸盐的研究成果不能直接应用于铝土矿中的铝硅酸盐矿物,所以这方面的工作从质和量上都具有很大的难度。

3.2　新型药剂及药剂作用机理研究

浮选药剂的研究集中在铝硅酸盐矿物强捕收剂和一水硬铝石抑制剂的合成及作用机理的研究上。曹学锋、胡岳华等〔10〕以十二胺和丙烯腈为原料,常压合成了阳离子捕收剂N-十二烷基-l,3-丙二胺(DN12),并比较了该药剂与十二胺对铝土矿中高岭石、叶蜡石和伊利石三种铝硅酸盐矿物回收率影响的差异。浮选试验表明,新药剂对三种矿物的浮选性能高于十二胺,并且最佳浮选p H值范围增大,为实现反浮选创造了有利的条件。由动电位与红外光谱结果发现,该药剂是通过氢键和静电作用在矿物表面发生吸附的。但文中没有报道DN12对一水硬铝石可浮性的影响情况,不知其选择性如何。蒋昊、胡岳华等〔11〕则系统地考察了不同碳链长度的伯胺对铝土矿四种矿物可浮性的影响,发现用不同碳链的烷基胺作捕收剂时,一水硬铝石的浮选p H上限不一样,并且三种铝硅酸盐矿物的可浮性顺序有所不同。针对浮选中出现的情况,作者根据溶液化学计算、动电位和红外光谱测定作出了解释。对于一水硬铝石的抑制问题,李海普,胡岳华等〔12～14〕以淀粉为原料,合成了带有不同极性基的变性淀粉,单矿物试验表明,变性淀粉较原淀粉性能优良,其中HL S在酸性条件下可以很好地抑制一水硬铝石的浮选。作者从药剂的结构一性能关系、动电位和红外光谱等方面探讨、研究了药剂的作用机理,结果表明,能与一水硬铝石表面金属离子发生化学吸附的高分子药剂有望成为铝土矿反浮选中的抑制剂;在铝土矿反浮选体系中,应用抑制剂必须考虑与捕收剂的协同作用。刘广义等〔15〕找到了一水硬铝石的有效抑制剂阳离子聚丙烯酰胺。在p H为5.5～8.5的范围内,一水硬铝石表面活性Al原子数量多,易与酰胺基团结合,导致阳离子聚丙烯酰胺中的季铵基团定向排列在一水硬铝石表面的外面,阻止大部分十二胺阳离子吸附在其表面,并增大一水硬铝石的亲水性,抑制了一水硬铝石的上浮。而阳离子聚丙烯酰胺对十二胺浮选高岭石影响很小。

3.3　反浮选体系分散与凝聚的研究

在铝土矿浮选体系,不同矿物间会发生混杂、罩盖等现象,严重影响浮选指标,因此研究矿粒间的分散和凝聚具有重要意义。崔吉让,方启学,黄国智〔16〕从矿物的晶体结构出发,对高岭石的絮凝行为进行了理论说明和研究。中南大学的骆兆军博士后〔17〕根据经典的DLVO理论,从颗粒间相互作用出发分析了微细粒一水硬铝石在高岭石、叶蜡石和伊利石矿物表面的粘附情况,认为微细粒一水硬铝石与粗粒铝硅酸盐矿物颗粒间的范氏力作用总是表现为吸引;而静电作用在酸性条件下为吸引,碱性条件下为排斥;总的结果为颗粒间在弱酸性条件下为吸引力,由此引起一水硬铝石夹带上浮较严重,加入分散剂可使情况有所改善。

3.4　选择性磨矿研究

天然一水硬铝石粘土矿中各组分在结构稳定性、硬度和相对含量上存在较大差别,选择性磨矿可通过改变磨矿方式、磨矿介质等操作条件,控制不同矿物的的选择性解理,实现对矿物的初步分离。此外,铝硅酸盐矿物解理时会出现不同电性。不同疏水性、不同浮选行为的表面,选择性磨矿在一定程度上可以增加疏水性表面的比例,强化铝硅酸盐矿物的浮选。只要混合矿中各个组分在硬度和初始结晶程度上存在差异,研磨就有可能有选择地破坏掉不

稳定组分,尤其是对于那些在硬度上存在很大差别的组分矿物效果更明显,如一水硬铝石和高岭石,后者的硬度(稳定性)较低,在同样条件下先被破坏。文献18〔18〕根据一水硬铝石和高岭石矿物间的这种差异,制定出了对混合矿在室温下进行阶段研磨的方案,有选择、不等同地对组分矿物进行破坏,结果表明,在其它混合组分被研磨破坏掉后,包含有稳定性最好的矿物组分的基本结构被保留在混合矿中,使一水硬铝石粘土的矿物组成发生了改变。同时X -射线衍射测试表明,研磨3h后高岭石粘土被破坏,40h后锐钛石被破坏,相反,a-AlOOH结构在经过250h后仍然存在;红外光谱测试表明,某些粘土羟基发生的质子移变是由研磨造成的。600℃下的失水结果也同样说明了这一点。与热处理或化学处理方法相比,这种采用干研磨进行矿物分离,选择性和总体效果较好。在“九五”攻关期间,沈阳铝镁设计研究院和北京矿冶研究总院等〔19〕依据小型试验研究结果,通过对河南铝土矿矿石性质的研究,提出了“两段两闭路———粗粒中矿返回再磨的阶段磨矿”工艺流程,利用铝土矿中主要矿物之间存在的选择性破解现象,实现磨矿过程中的选择性碎解,减少了矿物的过粉碎现象,使磨矿产品粒度组成满足了浮选作业的要求,达到了理想的指标。

4　结语

采用选矿方法提高我国铝土矿的铝硅比,目前已经得到许多业内人士的肯定,随着研究的不断深入,人们对铝土矿选矿脱硅的重要性和必要性的认识更加清楚。从当前的研究成果和我国氧化铝所面临的情况来讲,完善铝土矿正浮选脱硅工艺并使之产业化,应是首要任务。对于铝土矿反浮选工艺的开发和研究,将是今后研究的主要内容之一。

参考文献:

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〔19〕沈阳铝镁设计研究院,北京矿冶研究总院,中国长城铝业公司,中南工业大学,中州铝厂.铝土矿选矿磨矿工艺研究与工业试验〔R〕.1999.

(责任编辑　杜雅君)

铝土矿选矿论述

非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述 学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年12 月3日

目录 铝土矿矿选矿 (3) 1 引言 (3) 2 铝土矿的成分 (4) 2.1 铝土矿的矿物成分 (4) 2.2 铝土矿的化学成分 (4) 3 铝土矿的分类 (5) 4 铝土矿资源特点 (5) 5 铝土矿的用途 (6) 6 铝土矿选矿脱硅 (7) 6.1 正浮选脱硅 (7) 6.2 反浮选脱硅 (9) 6.3 化学选矿脱硅 (10) 6.4生物选矿脱硅法： (12) 6.5 辐射选矿法： (12) 7 铝土矿的浮选法研究 (12) 7.1 正浮选脱硅 (12) 7.2 正浮选脱硅存在的问题： (12) 7.3反浮选脱硅 (12) 7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点： (13) 8 小结 (13) 参考文献 (14)

铝土矿矿选矿论述 摘要:运用我国氧化铝工业发展的最新数据,分析了铝土矿选矿脱硅的重要性和目标；根据作者长期从事铝土矿选矿理论研究与实践工作得到的认识,论述了铝土矿矿石性质与选矿的关系；介绍了作者所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果；探讨了铝土矿选矿脱硅实践中存在的问题与今后的工作方向。 关键词:铝土矿选矿脱硅 Abstract:Newest data of China’s alum in an industry development are used in analyzing the importance and objective of desilication in bauxite beneficiation. Based on the knowledge gained in long time theoretical research and practice of bauxite beneficiation, the authors elaborate the relationship between bauxite ore properties and its beneficiation, describe the process of “bauxite selective grinding-agglomeration flotation for silica removal” developed by the authors and its industrial application in ZhongzhouAluminium Co. and discuss the existing problems inand future work orientation of desilication in bauxite beneficiation Keywords: Bauxite, Beneficiation, Desilication 1引言 铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面，是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。 我国铝土矿具有资源丰富、铝高、硅高的特点，不能满足拜耳法生产氧化铝的要求[1]。通过采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，而后选精矿采用拜耳法生产氧化铝，即选矿——拜耳法，是近期内增强我国氧化铝工业生存与竞争能力，并使之充满活力的重要途径[2]。 在微细物料分选技术中，浮选机曾经是普遍应用的设备。但随着贫、细铝土矿资源的开发，浮选机对微细物料分选效率低的劣势更加明显，因而造成现有分

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世界最全面的脱硅技术工艺总汇模板

一种钴白合金脱硅的方法 技术领域 一种钴白合金脱硅的方法, 涉及一种用高硅钴白合金为原料制备电铜、高纯钴盐的工艺的方法。 背景技术 中国是一个钴资源缺乏的国家, 生产所需90%左右的钴原料依赖于国外进口。3月, 刚果制定限制出口政策, 禁止原矿出口, 只允许在当地加工成初级冶炼金属成品( 钴冶炼的中间产品或钴白合金) 才能出口, 中国大量依靠进口钴精矿加工成钴盐的局面将会逐步扭转成进口钴冶炼中间产品或者以钴白合金来作为原料。在刚果以含铜2~10%, 含钴3~8%的水钴矿为原料, 采用鼓风炉还原熔炼或电炉还原熔炼等, 得到含Cu10%~40%, Co10%~40%, Fe30%~60%的合金, 同时为了增加金属回收率, 火法还原冶炼过程中均采用过还原技术, 致使合金中的硅含量相对较高, 有时高达15%, 由于合金中硅的存在, 导致其耐腐性增加, 加大了合金的处理难度。开发高硅钴白合金脱硅处理工艺就显得特别重要。 当前, 采用高硅合金处理工艺主要有湖南瑞翔新材料有限公司开发的专利10032051.8”一种从铜钴铁合金粒中浸出有价金属的方法”, 其采用”高温熔化-雾化制粉-选择件氧化焙烧-充分细磨-直接酸浸或氧化酸浸”的方法处理铜钴铁合金, 经过熔化再选择性的氧化焙烧, 使合金以二氧化硅的形式固化在合金中, 解决浸出溶液中硅含量高的问题, 溶液过滤性能好、铜钴回收收率较高。但该方

法能耗大、流程长、耗时多是无法解决的问题。在其选择性氧化焙烧过程中需进一步消耗大量能源且冷却过程时间很长, 经焙烧 后的合金粉部分转变为尖晶石结构, 造成团聚因此又需经过第二 次磨粉。彭国伟开发的专利10306801.X”钴铜合金浸出方法”, 利用加入氟助剂, 再利用有机酸进行浸出, 浸出过程在常压下操作, 温度在100℃以下, 但在酸性溶液中加入氟试剂, 对于设备的腐蚀、后续浸出产生含氟废水、含氟废渣的处理难度增加。 经过以上分析看出, 由于合金中硅的存在, 增加了合金的湿法处理难度, 如果从合金的源头将合金中的硅脱除, 合金的处理难度将大大降低, 提高合金的综合利用率。 创造内容 本创造目的就是针对上述已有技术存在的不足, 提供一种工艺简单、有价金属铜、钴回收率高的钴白合金脱硅的方法。 本创造的目的是经过以下技术方案实现的。 一种钴白合金脱硅的方法, 其特征在于其脱硅过程的步骤依次包括: ( 1) 将钴白合金熔化; ( 2) 加入脱硅剂反应; ( 3) 再加入造渣剂造渣, ( 4) 将造渣从熔体中分离; ( 5) 将分离渣后的熔体雾化成合金粉末, 用于回收钴铜镍。

铝土矿选矿工艺,铝土矿选矿方法,如何提取氧化铝

金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内

铝土矿的选别和氧化铝的制备方法

铝土矿的选别与氧化铝的制备方法---阅微草堂 氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8-10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5-7)、烧结法(A/S=3.5-5) （A/S=铝硅比） 铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八 我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。所以我国铝土矿选别工艺主要是有两大任务：脱硫和脱硅 脱硅选矿工艺（一）：铝土矿脱硅按浮选可分为正浮选和反浮选 正浮选：浮选铝矿物的有效捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、碳酸钠等。 试验研究表明:当矿石磨至-200目占95%,碳酸钠和硫化钠做为调整剂,水玻璃、六偏磷酸钠按比例配制做为抑制剂,用氧化石蜡皂做为捕收剂,浮选脱硅效果较好。 反浮选：是把高岭石、伊利石、叶腊石等含硅矿物和石英浮选成泡沫产品,由于入选粒度细、矿浆粘度大,导致分散剂、捕收剂耗量大,而且选别回收率低、铝土矿矿物损失大。 脱硅选矿工艺（二）：化学法脱硅工艺有焙烧-氢氧化钠溶出脱硅法,氢氧化钠直接溶出-分选脱硅法,均采用氢氧化钠浓度低于20%的稀碱溶液处理,前者的缺点是焙烧作业能耗高,后者由于溶出矿浆浓度低,碱耗量较大。杨波[1]等人提出用高浓度碱常压高温浸取铝土矿脱硅技术,在氢氧化钠浓度50%,碱矿比 2.5,浸出温度135℃ ,脱硅时间5～20ｍｉｎ,获得铝土矿精矿Ａ/Ｓ大于12。该法简化了整体氧化铝生产工艺,缩短了流程,有望使氧化铝生产成本大大降低。

脱硅选矿工艺（三）：絮凝脱硅适用于细粒嵌布、含泥较多的一水铝石型铝土矿,将矿石细磨至-5μｍ占30%～40%,然后添加调整剂苏打和苛性钠、分散剂六偏磷酸钠,再使用聚丙烯胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物分离。 铝土矿脱硫的方法：有浮选法、碱性铝酸盐溶液浮选法、电位调控浮选法、碱石灰烧结法、添加脱硫剂的氧化铝湿法除硫、焙烧法等。吕国志等人[2]提出高硫铝土矿的焙烧预处理除硫方法,原矿含硫1.82%,在焙烧温度750℃ ,焙烧时间60ｍｉｎ的条件下,矿石含硫降至0.70%以下,符合氧化铝工业生产要求;焙烧矿在溶出温度为220℃左右时溶出1ｈ,氧化铝溶出率高于97%,说明铝土矿焙烧法处理高 硫型铝土矿是可行的。硫元素以ＳＯ2的形式生成,直接排放会造成环境污染,若增加必要的处理设备设施,会造成设备成本提高。主要的含硫矿物是黄铁矿、磁黄铁矿,黄铁矿是分布最广泛的硫化物,易 于用浮选法选别,但黄铁矿在氧存在的条件下其表面会部分发生氧化,其可浮性大大降低。通过对河南西部某高硫铝土矿浮选除硫试验,含硫矿物进入泡沫产品,铝土矿留在矿浆中,含硫矿物的浮选受到矿浆碱度、矿浆浓度、矿石粒度、捕收剂用量和种类的影响较大,试验结果表明,用丁基钠黄药-丁基铵黑药做为捕收剂,合计用量在200～400ｇ/ｔ,起泡剂用量在30～35ｇ/ｔ,氢氧化钠作为矿浆碱度调整剂,ＰＨ=9.5～10.5之间,矿浆浓度15%～20%,入选粒度-150目占85%的条件下,一次精选精矿硫品位<0.40%,铝土矿含硫量符合工业要求,氧化铝回收率达89.5%。

铝土矿选矿技术

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铝土矿选矿技术 铝土矿选矿起步于上世纪70 年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研 究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了 矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩铝土矿选矿起步于上世纪70 年代，刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制，当时大家 只是把目光放到了矿物的单体解离上，虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩，但所得精矿粒度较细，-200#在97% 左右，这样细的精矿粒度使磨矿成本较高，更使选矿后的精矿脱水工作变得难 以进行，因此无法真正地应用于工业生产。 直到上世纪90 年代中期，随着矿物结构研究的深入，铝土矿中富铝连生体 的概念提出后，才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总 院、中南工业大学的研究成果，现中铝河南分公司于1999 年在小关铝矿进行 了正浮选工业试验，a64%(a/s 为6.4)的矿石经过正浮选后，其选精矿达到 a70%(a/s 为14)，氧化铝回收率为87%，尾矿a/s 稳定在1.5，精矿粒度有了大的突破，达到-200#小于75%的水平，选后经过的精矿水分在10%。 2001 年，中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位 再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验，在采用与1999 年原矿成分 相似的矿石时，取得了与1999 年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s 为3.5)的原矿时，精矿达到了a65%(a/s 为8)、尾矿石a/s 为1.2 的效果，精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999 年的结论，而且在工艺流程等 方面有了新的突破。 我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点，如果采用拜耳法工艺，在矿石a/s 相

铝土矿预脱硅分选新工艺及工业应用前景

铝土矿预脱硅分选新工艺及工业应用前景 刘丕旺1,裴昱1,张伦和2,李开公3,刘惠中3 (1.郑州轻金属研究院,河南郑州450041;2.中国长城铝业公司, 河南郑州450041;3.北京矿冶研究总院,北京100044) 摘要:我国铝土矿资源的中低品位特点是发展我国氧化铝工业的瓶颈,“九五”期间开展的科技攻关课题对铝土矿物理方法和化学方法选矿进行了研究,本文着重介绍了铝土矿预脱硅分选新工艺的研究开发以及预脱硅分选拜耳法和预脱硅分选并联法的工业应用前景。 关键词:铝土矿;预脱硅选矿;拜耳法;并联法 中图分类号:TF046　文献标识码:B　文章编号:10021752(2001)09001805 我国铝土矿资源丰富〔1〕,储量占世界第四位, 资源总量约40亿吨,具备大力发展氧化铝工业的资源条件。但是世界铝土矿的分布极不均匀,赤道附近国家拥有占世界储量的90%以上的新生代三水铝石和一水软铝石,品位高,单体储量大,适宜于用拜耳法生产氧化铝。其他国家只有少量的中生代的一水软铝石和古生代的一水硬铝石,我国属于一水硬铝石-高岭石型铝土矿,有高铝高硅低铁难溶的特点,A/S低于7的矿石占总量的70%,全国六大氧化铝厂,除平果铝厂外,都是采用混联法或烧结法生产氧化铝,该工艺投资大、工艺复杂、能耗高、成本高,难以与国外的拜耳法相比,我国加入WTO在即,随着世界经济全球化进程,国际氧化铝市场竞争更趋激烈,我国氧化铝工业将面临严峻的挑战。 铝土矿资源特点成为我国发展氧化铝工业的瓶颈,为此,“七五”、 “八五”期间,氧化铝行业对我国一水硬铝石型铝土矿强化溶出等一系列新技术进行了科技攻关,取得了一批重要的科技成果,“九五”期间,组织的科技攻关“处理中低品位一水硬铝石型铝土矿新工艺研究”列为重点攻关课题(1996-122-01),旨在通过物理方法或化学方法对铝土矿进行脱硅选矿,选出高品位精矿,进行拜耳法生产。该课题下设四个专题,它们分别是“铝土矿湿法化学处理提高铝硅比”、 “铝土矿焙烧预脱硅”、 “铝土矿浮选拜耳法新工艺”、 “铝土矿预脱硅分选拜耳法新工艺”,通过各攻关单位共同努力,各专题都有不同程度的进展,取得了几项重要的科技成果。1　铝土矿脱硅选矿新工艺研究的进展 1.1　铝土矿湿法化学处理提高铝硅比 中南工大等单位开展了这项研究,用苛性碱溶液在常压下处理铝土矿,其中的高岭石发生反应,生成铝酸根和硅酸根。一水硬铝石不发生反应,矿浆进行液固分离,可以选出铝土矿精矿,液相用石灰处理,分别将其中氧化铝和氧化硅沉淀分离,再生的碱液返回重复用于浸出铝土矿,该专题进行了试验室研究,取得了阶段性成果。 1.2　铝土矿焙烧预脱硅 中南工大、郑州轻金属研究院等单位开展了这项研究,将铝土矿经1000℃左右预焙烧,焙烧过程中,其中的高岭石发生相变,生成莫来石和游离SiO2。其反应式为3(Al2O3?2SiO2)=3Al2O3?2SiO2 +4SiO2,焙烧矿用苛性碱溶液常压浸出,游离SiO2进入溶液,借此,可将原矿A/S4～5提高至精矿A/ S10以上,溶液中的SiO2用石灰沉淀分离碱液再生后重复使用,该项专题进行了试验室研究(或扩大试验),取得了阶段性成果。 1.3　铝土矿浮选脱硅新工艺研究〔2〕 20世纪50年代开始,国外就开始了铝土矿浮选试验,我国从70年代以来,开展了这项研究,进行过小型试验,小型连续试验和半工业试验,原矿A/S 收稿日期:2001-04-18

铝土矿选矿简介

铝土矿选矿简介 铝土矿是氧化铝生产以及铝硅耐火材料的主要原料，铝土矿的主要化学成为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等，主要物相成分为：一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。其物相中的矿物成分为一水硬铝石，脉石为高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。矿山产出的铝土矿Al2O3含量为45%—75%，SiO2含量为2%-35%，铝土矿成分中Al2O3含量与SiO2含量的比值称为铝硅比(A/S)，铝硅比(A/S)是氧化铝生产用铝土矿的重要指标。 在氧化铝生产过程中，随着铝土矿中SiO2含量的升高，生产成本不断增加，因而氧化铝生产用铝土矿要求铝土矿的铝硅比(A/S)不能低于4.5。但矿山开采的矿石中，仅有大约60%的矿石才能达到氧化铝生产的要求，其余40%需要通过选矿的方法脱除大部分的高岭石，以提高矿石的铝硅比(A/S)，达到氧化铝生产的要求。 铝土矿选矿的原理是利用铝土矿中矿物（一水硬铝石）与脉石（高岭石为主）微粒表面特性的细微差异，先通过对矿物的破碎、研磨使矿物与脉石物理解离，形成悬浮矿浆，然后加入选矿药剂捕收一水硬铝石，并通过气泡把矿石中的一水硬铝石分离出来，从而达到脱除脉石（高岭石为主）的目的。 铝土矿选矿工艺过程分为：矿石破碎与均化、矿浆磨制、矿浆浮选、精矿尾矿浆浓缩、精矿尾矿脱水等过程。矿山运输进厂的矿石首先进行破碎与均化，均化的矿石存放在干矿棚中；干矿棚中的矿石首选经过高压辊磨的预磨使其矿石颗粒达到3mm以下，然后定量送入湿法球磨机进行矿浆磨制，磨制后的合格矿浆称为浮选原矿浆；浮选原矿浆送入广益达集成浮选系统进行分选，原矿浆被浮选系统分选为精矿浆与尾矿浆，精矿浆要求A/S不能低于5.0，尾矿浆A/S不能高于1.5，在原矿A/S为 2.0-2.5时，精矿产出率为50—60%；精矿、尾矿浆需要送入精矿、尾矿浓缩槽进行浓缩，以脱除80%的水分，浓缩后的精矿、尾矿浆含水率为50—60%，浓缩后的精矿、尾矿浆还需要通过压滤机进行压滤，脱