堆積型鋁土礦選擇性解離-浮選脫硅理論與工藝研究.pdf

1、我國廣西、云南等地區(qū)賦存有豐富的堆積型鋁土礦，目前單純以洗礦作為脫硅手段，與之相關(guān)的選別技術(shù)研究甚少。本文以云南文山堆積型鋁土礦為研究對象開展選礦脫硅的理論與工藝研究，以礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造為基礎(chǔ)，借助鏡下觀察、X射線衍射分析、EDS能譜分析，研究了碎解過程中鋁硅礦物的走向及碎解產(chǎn)品各粒級中鋁硅礦物的解離特性，并通過紅外光譜分析、動電位分析、吸附量測試和粒度分析等手段，考查了堆積型鋁土礦組成礦物的可浮性及其機理，進而開發(fā)了“堆積型鋁土礦選擇性

2、解離-聚團浮選”工藝原型。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1.堆積型鋁土礦礦石性質(zhì)
　　 堆積型鋁土礦以沉積型鋁土礦為礦源，經(jīng)長期的巖溶作用和改造作用而形成。堆積型鋁土礦中，鋁、硅、鐵為主要元素，相應主要賦存于一水硬鋁石、高嶺石和褐鐵礦等礦物中，具有高鋁、高硅、高鐵、低硫的特點。鋁硅礦物的嵌布特征存在差異，相對高嶺石集合體，一水硬鋁石集合體嵌布粒度較粗，硬度較大。
　　 結(jié)構(gòu)致密的堆積型鋁土礦礦石鋁含量高，結(jié)構(gòu)疏

3、松的礦石鋁含量低。堆積型鋁土礦中，粗粒級鋁硅比明顯高于細粒級。
　　 2.堆積型鋁土礦的選擇性解離
　　 礦粉膠結(jié)型與粘土膠結(jié)型兩種堆積型鋁土礦礦石在磨礦過程中選擇性解離現(xiàn)象明顯，鋁礦物在粗粒級中富集，解離程度的提高有利于提高粗粒級的鋁硅比。
　　 對于鋁硅比較低的原礦，破碎后直接分級所得粗粒產(chǎn)品難以滿足拜耳法氧化鋁生產(chǎn)要求。當磨礦細度為－0.074mm含量50～55％時，兩種礦樣＋0.074mm粒級產(chǎn)品中鋁硅比

4、均在9以上，滿足拜耳法對鋁土礦精礦的要求，鋁回收率為40～50％。磨礦細度的增加有利于提高粗粒級的鋁硅比，但鋁礦物在粗粒級中的回收率降低。
　　 結(jié)合鏡下觀察、X射線衍射分析、EDS能譜分析，磨礦后粗粒級單體解離度較高，一水硬鋁石主要與鐵礦物共生，細粒級雖然鋁硅比較低，但仍有大量一水硬鋁石富連生體存在，且鋁礦物與硅礦物之間基本實現(xiàn)解離。
　　 3.堆積型鋁土礦組成礦物的可浮性
　　 堆積型鋁土礦中一水硬鋁石和高嶺

5、石的可浮性與沉積型礦床中相近；pH為6～9是兩種礦物可浮性較好的pH區(qū)間，在此pH范圍內(nèi)，一水硬鋁石的可浮性好于高嶺石；＋0.038mm各粒級的一水硬鋁石可浮性較好，－0.038mm粒級可浮性差；一定用量的鋁離子和鐵離子對一水硬鋁石的浮選有活化作用。
　　 油酸鈉可在一水硬鋁石表面發(fā)生化學作用生成油酸鋁，且油酸鈉在一水硬鋁石表面的吸附量是在高嶺石表面的兩倍以上，從而造成兩種礦物的可浮性差異。適量的活化劑TK可使細粒級一水硬鋁石產(chǎn)

6、生選擇性疏水聚團，提高礦物回收率。六偏磷酸鈉的加入可增大一水硬鋁石和高嶺石的可浮性差異，且其在礦物表面的吸附可增大動電位負值，有利于礦泥的分散從而優(yōu)化浮選過程。
　　 4.堆積型鋁土礦的浮選脫硅
　　 文山鋁土礦可以采用浮選方法實現(xiàn)選礦脫硅。由于堆積型鋁土礦中存在大量礦泥，對礦漿的強化分散和對細粒鋁礦物的選擇性活化是堆積型鋁土礦浮選脫硅的關(guān)鍵。采用高效活化劑TK進行堆積型鋁土礦的活化浮選，可以在不降低精礦鋁硅比的前提下大

7、幅提高鋁回收率。
　　 針對云南文山堆積型鋁土礦，“選擇性解離-聚團浮選”流程可取得明顯優(yōu)于洗礦工藝的選別效果。該工藝可由鋁硅比5.97的原礦，得到鋁硅比11.30的精礦，全流程A12O3回收率達到81％。
　　 5.“洗礦-拜耳法”和“選礦-拜耳法”兩種流程技術(shù)經(jīng)濟對比
　　 采用本研究開發(fā)的“選擇性解離-聚團浮選”技術(shù)作為選礦工藝，可形成堆積型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的“選礦-拜耳法”流程。對云南文山800kt/a氧