5、阐述我国铝土矿资源特点以及适合处理低品位铝土矿的工艺技术。
5.1我国铝土矿资源特点
铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿。我国铝土矿资源比较丰富，分布甚广。具有以下几个特点：（1）储量集中于煤或水电丰富的地区，有利于开发利用。山西、贵州、河南和广西壮族自治区储量合计占全国储量的85.5%，加上其煤炭和水利资源，为其提供了发展铝工业的有利条件。
（2）矿床类型以沉积型为主，坑采储量比重较大。
（3）一水硬铝石型矿石占绝对优势。其特点是高铝、高硅和低铁，铝硅比偏低，一般在4-7之间，铝硅比在10以上的相对少些。在福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。
5.2处理低品位铝土矿的工艺技术
从铝矿提取铝有两个方案,第一个方案是选用高品位铝土矿，先用化学方法从矿石中提取纯净的氧化铝，然后用电解法从氧化铝中提取纯净的铝。第二个方案是选用低品位的铝土矿，经过物理选矿，分离掉一部分硅酸盐矿物后，送入溶出流程中去，提取氧化铝；或者用化学法分离掉一部分氧化铁和氧化钛后，在电解槽或电弧炉内还原出铝-硅-铁-钛合金。
一般处理低品位铝土矿的工艺技术有：选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、串联法。
5.2.1选矿拜耳法
选矿拜耳法工艺流程是：铝土矿（A/S=5~6）经过选矿得到铝硅比为10-11的精矿，与石灰一起加入到铝酸钠溶液母液中在245-260℃进行溶出，得到赤泥浆料，然后分理出铝酸钠溶液进行种分，获得Al(OH)3浆液，进而干燥焙烧得到Al2O3。由于铝矿中各种含硅矿物与氢氧化钠反应生成的水合铝硅酸盐，可在设备和管道上析出结疤，硅在分解时析出，还降低了产品的质量，所以必须进行脱硅。
铝土矿选矿脱硅方法有化学选矿脱硅、生物选矿脱硅、物理选矿脱硅。
化学选矿脱硅是指在一定温度下使含硅矿物发生分解，然后用苛性钠溶液溶出而达到脱硅目的的方法。
生物选矿脱硅是指用微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物，将铝硅酸盐矿物分解成为氧化铝和二氧化硅，并使二氧化硅成为可溶物，而氧化铝不溶，从而使得铝、硅得以分离。
物理选矿脱硅是指以天然矿物形态除去含硅矿物。
选矿拜耳法成果
（1）它突破铝土矿不宜选矿的传统观念，通过较经济的物理选矿，铝硅比由5-6提高到10-11。
（2）以一水硬铝石富连生体为捕集目标，应用阶段磨矿、阶段选别的合理制度和药剂，得到铝硅比为11以上，氧化铝回收率为85%的精矿。
（3）通过选矿流程的合理选择，使铝土矿的入选粒度由-0.074mm的95%下降到75%，形成了完整的处理选精矿的拜耳法生产工艺。
5.2.2石灰拜耳法
石灰拜耳法技术可利用原有拜耳法系统,将石灰添加量提高，直接用拜耳法处理中低品位铝土矿的技术该技术可以大大降低碱耗和成本。石灰拜耳法是指在拜耳法工艺基础上加大石灰添加量，使硅主要以水合铝硅酸钙形式脱除，以经济地处理较低品位的一水硬铝石矿生产氧化铝的方法。
石灰拜耳法和拜耳法流程设备基本不变，只需将石灰添加量提高，通过在溶出过程中添加过量的石灰使反应生成的水合铝硅酸钠变成水合铝硅酸钙，从而降低赤泥中Na2O含量及生产碱耗。在最佳石灰添加量的条件下，用石灰拜耳法处理铝土矿（A/S=5.5-7）生产氧化铝，生产碱耗低于80Kg/t-Al2O3。
石灰拜耳法主要技术特点：
（1）通过在溶出过程中添加过量石灰，大幅度降低溶出赤泥的钠硅比，使中低品位铝土矿SiO2含量与生产碱耗无直接关系而适宜拜耳法生产。
（2）工艺流程简单，除适当加大石灰烧制和赤泥分离洗涤过程的生产能力外，工艺流程与拜耳法完全相同
（3）与混联法流程比较，取消了能耗高的烧结法生产系统。
（4）与混联法流程比较，铝矿单耗相对较大。
（5）赤泥不需要采用单独的火法处理工艺进行碱的回收，从而大大的降低了氧化铝的生产成本。
5.2.3富矿烧结法
通过最大限度地提高烧结过程熟料中氧化铝含量，降低熟料折合比（指烧结法生产1t氧化铝所需烧结的熟料量），从而大幅度提产，并降低单位烧成能耗。
富矿烧结法有以下特点：
（1）熟料采用低钙比的不饱和配方，烧成熟料氧化铝含量38%-46%；传统的烧结法仅为33%-36%.
（2）熟料采用高MR溶出，熟料溶出液苛性比1.35-1.45；传统的烧结法为1.14-1.20。
（3）粗液氧化铝浓度高，为130-180g·L-1；传统的烧结法为100-125g·L-1。
同传统的碱石灰烧结法比较:富矿烧结生产氧化铝的原料消耗降低10-15%；动力、燃料消耗、工艺能耗将降低20-25%；产量增加30%；单位氧化铝产品成本降低130元人民币。
5.2.4串联法
拜耳烧结联合法可充分发挥两法优点，取长补短,利用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3的回收率也较高。其主要优点有：
（1）可处理低品位铝土矿。
（2）总的产品成本可大幅度降低。（矿石中的大部分A12O3，由加工费用和投资费都较低的拜耳法提取）
（3）矿石的氧化铝总回收率高、碱耗降低。
（4）可以适当放宽拜耳法的溶出条件和要求。
