８ 湖南有色金属 ＨＵＮＡＮ Ｎ０ＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ 第２９卷第４期 ２０１３年８月
混合型铝土矿浮选脱硅试验研究
陈占华，陈湘清，李莎莎，马俊伟
（中国铝业郑州研究院，河南郑州４５００４１）
摘要：试验以俄罗斯某一水软铝石、三水铝石和一水硬铝石三种铝石混合型低品位铝土矿为研究 对象，其关键技术是有效脱除非目的矿物如高岭石、绿泥石和伊利石。研究以矿石性质人手，结合 以前的经验，以中国铝业郑州研究院开发的ＢＫＳ一１为捕收剂，采用正浮选脱硅工艺技术提高矿石 的铝硅比。通过多因素条件试验优化了适宜的工艺条件，当综合磨矿细度为９０％，ｐＨ为９．５，六偏 磷酸钠用量１００ ｇ／ｔ，ＢＫＳ一１捕收剂用量为８００ ｔ时，获得精矿铝硅比７．３１，氧化铝回收率 ６８．６１％的工艺指标。 关键词：一水软铝石；三水铝石；一水硬铝石；正浮选 中图分类号：ＴＤ９１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５５４０（２０１３）０４—０００８—０３
随着铝土工业的快速发展，优质铝土矿资源消
耗殆尽，中、低品位铝土矿的高效综合利用已迫在眉
睫，选矿拜耳法是中、低品位铝土矿生产氧化铝的新 工艺技术，经济效益和社会效益显著。随着资源的
贫化，选矿拜耳法将对国内、国外氧化铝技术发展产 生重大的影响＿】，２１。通过多年的研究表明，浮选脱硅
是提高我国中低品位一水硬铝石型铝土矿质量的一 种行之有效的方法 ＇４ｊ，目前，一水硬铝石型铝土矿
正浮选脱硅工艺技术成熟，已经形成了规模化生 产 。对三水铝石型铝土矿，一般采用洗矿方法进
行脱硅，该法是相对简单的生产工艺；但对难洗的三 水铝石型矿石，有人采用重选 Ｊ、选择性磨矿一分级
浮选 ’ 、正浮选脱硅 工艺进行了研究，取得了相 对良好的指标。然而，对一水软铝石型及其它混合
型铝土矿的选矿脱硅研究报道较少。 本文以俄罗斯一水软铝石、三水铝石、一水硬铝
石混合型铝土矿为研究对象，开展详细的工艺试验 研究，旨在通过正浮选法达到提高精矿品位的目的，
为我国迈出国门扩大可利用的铝土矿资源提供了技 术支撑。 １ 矿石性质
试验矿样取自俄罗斯某铝土矿，采用ｘ荧光光
谱分析仪（ＸＲＦ）进行了主要化学元素分析和ｘ射线 衍射仪（ＸＲＤ）进行了矿物组成分析，化学元素分析
结果列于表１，物相分析结果列于表２，Ｘ射线衍射 图如图１所示。
表１ 俄罗斯铝土矿化学元素分析 ％
Ａ１２０３ ＳｉＯ２ Ｆｅ２Ｏ３ ＴｉＯ２ Ｋ２Ｏ Ｎａ２０ ＣａＯ ＭｇＯ 灼减
４５ ７６ １ｎ ８３ ２２ ５４ ２ ６６ ０ ２ ０ １２ 】．８６ ０ ５３ １３ ２６
图１ 俄罗斯铝土矿Ｘ射线衍射图
表２俄罗斯铝土矿物相组成分析 ％
作者简介：陈占华（１９７８一），男，硕士，工程师，主要从事矿物加工 研究。 由表１可知，矿样铝硅比为４．２３，属于低品位铝
土矿。由图１、表２可知，俄罗斯铝土矿主要有用矿 第４期 陈占华，等：混合型铝土矿浮选脱硅试验研究 ９
物为一水软铝石、三水铝石和一水硬铝石，三种铝石 含量分别为３５．４％、５．０％、３．２５％，是一种混合型铝
土矿，硅酸盐矿物为高岭石、绿泥石和伊利石，需要 通过浮选脱除，并含有赤铁矿、针铁矿、生石膏、方解
石等矿物。
２试验准备
２．１试验药剂 试验所用碳酸钠、六偏磷酸钠、水玻璃、腐植酸
钠、捕收剂等均为工业品，其中捕收剂是中国铝业郑
州研究院开发的ＢＫＳ一１，为黄色透明溶液。 ２．２筛分试验 筛分试验用系列标准筛进行湿筛，分别过滤、烘 干、称重、制样、化验。
２．３浮选试验 浮选试验在ＸＦＤ一１．５型单槽浮选机中进行，
试验产品分别过滤、烘干、称重、制样并分析Ａｌ、ｓｉ以
计算浮选指标。
３试验结果与讨论
３．１原矿筛分试验
一水硬铝石型铝土矿具有明显的选择性碎解特 性¨ ，因此对俄罗斯混合型铝土矿破碎到３ｍｍ以下
试验矿样进行了筛分试验，考察其碎解特性，筛分结
果列于表３。 表３俄罗斯铝土矿原矿筛分分析结果
由表３可知，俄罗斯混合型铝土矿破碎两级分 化严重，＋０．４２ ｍｍ粒级的产率为４５．６％，一０．０２１
ｍｍ粒级的产率也达到了２６．３３％，即粗粒级和细粒 级含量大，而中间粒级含量较少。由各个粒级的化
学元素分析可知，各粒级Ａ／Ｓ相差不大，所以该矿石
不具有选择性碎解特性。 因为原矿中一０．０７４ ｍｍ粒级含量达３３．２９％， 而且一０．０２１ ｍｍ粒级含量达２６．３３％，而浮选工艺
对于０．０１０ ｍｍ以下的粒级极为困难，由于微细粒级 比表面积大，因此会大大加大捕收剂用量，恶化浮选 指标。而一水软铝石、三水铝石的硬度为２．５— ３．０ ¨，容易泥化，为尽量降低泥化，防止过磨，磨矿
前先经过０．０７４ ｍｍ的筛子进行预先筛分，粗粒进入 磨机，一０．０７４ ｍｍ粒级同磨后矿浆合并进入浮选。
３．２调整剂的选择和用量试验 通过磨矿试验表明，当综合磨矿细度一０．０７４
ｍｍ含量达９０％时，一０．０２１ ｍｍ的含量达６５％以
上，说明矿泥含量较高，在一定程度上会恶化浮选过 程，使浮选效果降低，因此采用了加入分散剂强化矿
浆分散，使矿泥处于良好的分散状态，防止其非选择 性聚团，减小矿泥对浮选的影响。
试验研究系统考察了常规的调整剂碳酸钠、六 偏磷酸钠、水玻璃、腐植酸钠对浮选的影响，确定了
以碳酸钠和六偏磷酸钠联合处理能够取得较好的浮
选指标。当人选磨矿细度一７４ Ｉ，ｚｍ为９０％，碳酸钠 为４ ０００ ｇ／ｔ原矿（矿浆ｐＨ＝９．５），考察了六偏磷酸
钠的用量对浮选脱硅的影响，试验流程如图２所示， 试验结果列于表４。
原矿５００ｇ 药剂用置单位：ｇ／！
ｌ 碳酸钠４ ｏ０ｏ
ｌ ｝一７４ ｕ ｍ ９０％ ｝ｐＨ ９．５ 罕妣
精矿 尾矿
图２ 六偏磷酸钠用量试验流程图
表４六偏磷酸钠用量试验结果
从表４试验结果可以看出，随着六偏磷酸用量 的增加，浮选精矿Ａ／Ｓ逐渐增大，但Ａ１ ０，回收率逐
渐降低，但是当药剂用量从１００ ｇ／ｔ增加到１５０ ｇ／ｔ 时，
浮选精矿铝硅比升高不大，但精矿产率下降达 １Ｏ 湖南有色金属 第２９卷
２．３４％，氧化铝回收率下降达２．２４％。根据研究表
明 ，随着六偏磷酸钠用量的增加，对高岭石、伊利
石、绿泥石等硅酸盐脉石矿物的抑制作用增强，所以 精矿铝硅比增大，当用量大于１００ ｇ／ｔ时，六偏磷酸
钠对铝矿物（一水软铝石、三水铝石、一水硬铝石）起
到抑制作用，精矿回收率下降。因此，六偏磷酸钠的 用量在１００ ｇ／ｔ较好，精矿铝硅比６．４１，精矿富集比
为１．５，氧化铝回收率为７１．０５％。 ３．３捕收剂的用量试验
试验所用捕收剂为中国铝业郑州研究院开发的 ＢＫＳ一１新型铝土矿捕收剂，药剂为黄色透明溶液， 同传统的捕收剂相比，具有低用量、低泡沫量、适合 低温使用的特点。
当入选磨矿细度为一７４ ｍ ９０％，碳酸钠为 ４ ０００ ｇ／ｔ原矿（矿浆ｐＨ＝９．５），六偏磷酸钠的用量
为１００ ｇ／ｔ时，考察了捕收剂用量对浮选脱硅的影 响。试验流程如图２所示，试验结果列于表５。
表５捕收剂用量试验结果
药剂用草 产品 产率 Ａ１２０３ ＳｉＯ２ Ａ／ｓ Ａ１２０３ ／ｇ．ｔ一 ／％ ／％ ／％ 。 刚殳率／％
精矿 ４２．６９ ５０．８３ ６．９７ ７．２９ ４７．４２ ４００ 尾矿 ５７．３１ ４１．９８ １３．７１ ３．０６ ５２．５８ 原矿 １００．ｏ０ ４５．７６ １Ｏ．８３ ４．２３ １００．００ 精矿 ６５．６７ ４９．５１ ７．７２ ６．４１ ７１．Ｏ５ ６００ 尾矿 ３４．３３ ３８．５９ １６．７８ ２．３０ ２８．９５ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．００ 精矿 ６８．４８ ４９．２１ ８．０２ ６．１４ ７３．６４ ８００ 尾矿 ３１．５２ ３８．２６ １６．９３ ２．２６ ２６．３６ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．Ｏ０ 精矿 ６９．０２ ４８．９５ ８．５２ ５．７５ ７３．８３ １０００ 尾矿 ３Ｏ．９８ ３８．６５ １５．９８ ２．４２ ２６．１７ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．Ｏ０
由表５试验结果可以看出，精矿Ａ１ ０，回收率随 着捕收剂用量的增加而提高，当药剂用量从４００ ｇ／ｔ
增加到６００ ｇ／ｔ时，氧化铝回收率从４７．４２％提高到 ７１．０５％，提高幅度达２３．６３％；当捕收剂用量提高到
大于８００ ｇ／ｔ时，精矿质量下降，表明有大量的硅酸 盐矿物上浮，氧化铝回收率变化趋于平缓，因此，确
定捕收剂的用量为８００ ｇ／ｔ，此时精矿铝硅比为 ６．１４，氧化铝回收率为７３．６４％。
３．４流程结构分析及闭路试验 拜耳法生产氧化铝要求原矿铝硅比大于７，而一
次粗选的浮选精矿如果达标，氧化铝的回收率较低，
因此粗选精矿需要精选一次，同时为了提高氧化铝 的回收率，对粗选尾矿扫选一次，结合表５的试验结 果和流程结构分析，确定的实验室闭路试验流程如
图３所示，闭路试验结果列于表６。
原矿 药剂用量单位：９／ｔ
精矿 尾矿
图３ 全流程闭路试验流程图
表６ 闭路试验结果
全流程闭路试验结果表明，精矿铝硅比为７．３１， 氧化铝回收率为６８．６１％，浮选精矿是拜耳法生产氧
化铝的优质原料。对浮选精矿、尾矿进行了物相分 析，三水铝石集中在浮选精矿中，一水软铝石和一水 硬铝石在浮选精矿中有一定的富集，尾矿中损失的
铝土矿物主要为一水软铝石，说明一水软铝石的可 选性较差。
４结论
１．俄罗斯某铝土矿主要含铝矿物为一水软铝
石、三水铝石和一水硬铝石，含硅矿物为高岭石、绿 泥石和伊利石，并含有赤铁矿、针铁矿、生石膏、方解 石等，是一种低品位混合型铝土矿。
２．俄罗斯混合型铝土矿破碎两级分化严重，各 粒级氧化铝含量和铝硅比相差不大，不具有选择性 碎解特性。
３．六偏磷酸钠是混合型铝土矿较好的调整剂，
但用量过大会抑制铝矿物，导致精矿氧化铝回收率 下降，适宜用量为１００ ｇ／ｔ原矿。
４．ＢＫＳ一１捕收剂具有较好的捕收性和选择性， 适宜的用量为８００ ｇ／ｔ原矿，通过一次粗选一次扫选
一次精选的闭路试验流程，获得精矿铝硅比７．３１，氧
化铝回收率６８．６ｌ％的良好指标。 （下转第４２页）
