中低品位铝土矿反浮选脱硅与脱泥试验研究

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1、东北大学硕士学位论文第一章绪论计，^／S大于lO的矿区只有7个，储量仅占6．975，有近一半储量的铝土矿的^／s处于4-6之间吲。与三水铝石、一水软铝石相比，一水硬铝石的溶出需要较高的温度、压力和苛性比条件；再加上因矿石的铝硅比偏低，以这种矿石作为拜耳法生产氧化铝的原料时，经济效益差。因此，难溶、高硅、低铝硅比的铝土矿资源特点，在很大程度上限制了我国氧化铝工业、乃至整个铝工业的发展Ⅲ。1．1．3铝土矿的用途铝土矿实际上是指以三水铝石、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。它的应用领域有金属和非金属

2、两个方面。铝土矿是生产金属铝的原料，也是其最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90％以上。金属铝是性能优异、用途广泛、关联度大的基础有色金属材料，在国民经济发展中具有不可替代的重要作用。由于铝具有密度小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，而广泛应用于国民经济各部门。目前，全世界铝用量最大的足建筑、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。近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳

3、极处理后的极佳外观而受到广泛应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；此外，汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等领域都大量使用铝及铝合金。铝工业是一种资源性产业，其发展建立在铝土矿、能源、电力等资源的开发利用的基础上。铝土矿的非金属用途主要是作为耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。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。例如：化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面：活性氧化铝在化

4、学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂：用r-A12()，生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用；玻璃组成中有3％～55A1203可提高熔点、粘度、强度”1。东北大学硕士擘位论文第一幸绪论1．2铝土矿脱硅进展1．2．1生物脱硅V．I．Grodeva采用8种微生物(其中3个为环状芽孢杆菌，3个为试验室突变菌株，另2个是粘液芽孢杆菌类)对5种矿样进行了5d的脱硅试验，硅浸出率为12．5～73．6％Ⅲ。前苏联对克次阿五钠铝土矿也进行了细菌浸出试验。原矿属于三水

5、铝石型。含^120。43．6％、Si0213．8％、Ti0222％、Fe。0。9．1％。原矿磨至．0．074ram分级和脱泥，+o．03mm粒级进行磁选，细泥和磁性产品进行细磨浸出，浸出温度为30℃，固液比l：5，浸出时间为9d，浸液用沸石吸附氧化铝，使硅铝分离。A120，和SiO：在含硅溶液中的回收率分别为O．20％，59．7％““。对于浸出硅酸盐的细菌与矿物的分离问题，前苏联矿物资源研究所认为，可采用浮选法使二者分离。在未加任何药剂的情况下，浮选lOmin，可将99％的细菌回收到泡沫产品中“”。就目前情况来

6、说，生物法距离实际工业生产还有很长的路要走。这是因为：(1)细菌浸出的速度慢、周期长、条件要求苛刻、生产率低；(2)所选用的细菌都是异养型牛物，需要有机物作营养物质，而现在还未找到一种廉价的培养基可作为培养细菌的有机养料；(3)在微生物的选择方面，现在还未能从遗传和变异上解决异养菌的除杂和退化等技术难题⋯’。。1．2．2化学脱硅常见的铝土矿化学脱硅方法有焙烧一氢氧化钠溶出脱硅法和氢氧化钠直接溶出一分选脱硅法。两种方法的工艺流程如图l，l和图1．2所示。化学法脱硅的原理是将铝土矿进行焙烧处理，使矿石中高岭石在一定

7、的温度卜J牛成无定形Si02。无定形Si如活性较高，能在较低温下与NaOH反应溶解于稀碱溶液中。对于一水硬铝石，在焙烧过程中转变成具有一定化学活性、但低温条件下不溶于碱溶液的11-M203。经过焙烧处理后，矿石中铝、硅矿物在低温稀碱条件下所具有的活性不同，使铝土矿中的铝、硅得以分离，达到脱硅的目的。东北大学硕士学位论文第一章绪论NaDH溶液铝土矿—}焙烧—}溶出固液分离————一苛化——-一固液分离l铝精矿图1．1焙烧一氢氧化钠溶出脱硅原则流程Fig．1．1Standardflowsheetofdcsilaco

8、nbybakingandNaOHsolutionl底流(鹳焙矿1图1．2氢氧化钠直接溶出一分选脱硅技术原则流程Fig．1．2Stand口dchartofthemippingwithNaOHanddesilacafion化学脱硅起始于20世纪40年代，德国的劳塔厂通过预焙烧来处理高硅铝土矿。前南斯拉夫曾对本地铝土矿进行过预脱硅试验：原矿含Si0214．5％、A120。60．2％，在100