 铝土矿选矿脱硅工艺的试验研究
铝土矿是生产氧化铝、耐火材料及建材的主要原料，随着经济的快速发展，金属铝的消耗量将日益增加。随着铝土矿高品位矿石急剧减少，对中低铝硅比铝土矿采用选矿一拜尔法是生产氧化铝的有效方法，即采用选矿方法脱除矿石中的含硅矿物，获得高铝硅比精矿作为拜尔法生产氧化铝的原料。目前国内外都在探索铝土矿选矿脱硅的方法和工艺。
根据铝土矿的化学组成和晶体结构不同，可分为三水铝石、－水软铝石和－水硬铝石等。铝土矿的分子式为Al203·nH2O，属氢氧化物类。主要形成于外生风化和沉积作用中，与褐铁矿、碳页岩、粘土矿物密切共生，含杂质较多。三水铝石又名水铝氧石、鄂破氢氧铝石，分子式为A1203·3H2O，晶体结构属层状。氢氧离子成六方最紧密堆积，铝离子填充于邻接的两层氢氧离子之间的2／3八面体空隙，组成配位八面体的结构层。结构层内属离子键，结构层间属分子键，其层状结构决定了它的片状形态。三水铝石通常与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可以被高岭石、多水高岭石等交代。高岭石为主要含硅矿物，分子式Al4(Si4010)(OH)8，因本身含铝，在选矿脱除高岭石时，会造成少量铝的损失。
浮选的方法包括正浮选和反浮选两种。水泥生产工艺正浮选一般采用脂肪酸或磺酸盐类捕收剂浮选铝土矿，反浮选则采用胺类捕收剂，以六偏磷酸钠、水玻璃、丹宁和苏打等作为调整剂。早在20世纪30—40年代，美国采用浮选法选别阿肯色地区的三水铝石铝土矿，可以将铝土矿的铝硅比由3—8提高到10～19，不足之处是回收率较低。70年代初，针对含高岭石、石英的三水铝石型铝土矿采用塔尔油、机油和油酸的混合物作捕收剂，硅酸钠、六偏磷酸盐作调整剂进行了浮选回收三水铝石的研究，同样精矿回收率很低[1]。Weston等人的专利提出，将NaOH(或 KOH)、Na2CO3和分散剂六偏磷酸钠等加入球磨机中进行湿磨，pH保持在9.5～12.5进行调浆浮选，可获得满意的结果。前苏联处理乌克兰境内的维考波里斯克铝土矿时，采用塔尔油脂肪酸和阳离子药剂AH lI一14的混合物作捕收剂，并添加苏打和0II－7型药剂，可使铝硅比由原矿的5左右提高到9左右。前苏联对三水铝石铝土矿采用筛洗一脱泥一浮选流程，铝硅比由4.7提高到9.00，回收率为58.80％[2.3 J。V．V．Ishchenko[4]等使用十二胺对铝硅比为2.4～2.7的原矿进行反浮选，获得铝硅比>7的精矿。N．M．Anishchenko[5]等使用月桂胺成功地实现了鲕绿泥石与三水铝石的分离。 |
产品分类