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鋁土礦利用技術(shù)現(xiàn)狀綜述
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院 李志文 2020/3/13 14:49:24
（接上頁(yè)）以強(qiáng)化分選效果。當(dāng)然，該過程中除礦漿性質(zhì)及旋流器自身性質(zhì)外，還特別考慮到抑制劑和捕收劑的影響。經(jīng)過統(tǒng)的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明這種聯(lián)合流程分選可有效地改善分選效果。
3 高硫鋁土礦脫硫
我國(guó)鋁土礦資源中，有超過1億噸的含硫量大于0. 7%的高硫鋁土礦，這部分高硫鋁土礦很難得到利用，在鋁土礦中約80%-90%的硫是以硫化鐵的形式存在的，包括黃鐵礦、膠黃礦、磁黃鐵礦等。
3.1 化學(xué)脫硫
（1）石灰脫硫。即在濃度較低的條件下，向溶液中加入石灰，其中的硫酸根離子與石灰作用從而進(jìn)入固相隨赤泥排出，這種方法增加了A12O3的消耗量，赤泥排放量也增大，赤泥處理也遇到新的問題。
（2）BaO脫硫。將BaO溶入鋁酸鈉溶液，產(chǎn)生的鋇離子與鋁酸鈉溶液中的硫酸根離子反應(yīng)，生成難容性BaSO4。這種方法脫硫率高、BaO利用率高、脫硫作用時(shí)間短、適應(yīng)溫度范圍大，但成本比較高。
傳統(tǒng)的脫硫方法都是在氧化鋁生產(chǎn)過程中的高溫和鋁酸鈉溶液存在的條件下采取的化學(xué)方法脫硫, 其工藝流程長(zhǎng)，過程復(fù)雜, 同時(shí)造成了氧化鋁生產(chǎn)的熱耗加大。隨著人們對(duì)鋁土礦開發(fā)利用的重視度的提高，為了解決化學(xué)脫硫帶來的難題和提高經(jīng)濟(jì)效益，物理選礦方法成為了高硫鋁土礦經(jīng)濟(jì)脫硫的重要途徑之一。通過選礦將鋁土礦中硫分降低，不僅為氧化鋁生產(chǎn)提供低硫鋁，還回收了硫精礦，實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的綜合利用。
3.2 浮選脫硫
由于硫化礦的可浮性較好，黃鐵礦容易用黃藥等捕收劑浮選，而含鋁礦物主要是以氧化物和氫氧化物形式存在的，礦物表面具有親水性，不易被黃藥捕收。因此，理論上用黃藥可很容易實(shí)現(xiàn)黃鐵礦和含鋁礦物的分離。目前推薦的工業(yè)化生產(chǎn)的選礦脫硫流程有二產(chǎn)品全浮選和三產(chǎn)品全浮選。但浮選法需要加藥劑，容易對(duì)環(huán)境造成污染，設(shè)備的成本也較高。
3.3 細(xì)菌脫硫
在選煤過程中會(huì)出現(xiàn)脫硫的問題，對(duì)于無(wú)機(jī)硫，采用普通的物理化學(xué)方法即可達(dá)到要求，但是，煤炭中所包含的有機(jī)硫的脫除是一個(gè)難題。隨著研究的深入，生物脫硫已漸漸引起了人們的重視。近幾年，很多研究學(xué)者都做了相關(guān)的研究試驗(yàn)，他們從高硫煤礦中分離的3 種氧化亞鐵硫桿菌，用它們對(duì)重慶某高硫鋁土礦石進(jìn)行生物氧化浸出脫硫試驗(yàn)，在合適的工藝條件下，脫硫率均超過74%，其中SX－1#菌的脫硫率達(dá)到83. 57%，并使礦石的硫含量由生物氧化浸出前的3. 83%降低到0. 69%，達(dá)到拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝對(duì)礦石硫含量的要求[7]。
4. 鋁土礦預(yù)脫硅
目前鋁土礦預(yù)脫硅的主要方法有化學(xué)方法、生物方法和物理方法。
4.1化學(xué)脫硅
在脫硅過程中, 含硅礦物在化學(xué)反應(yīng)的作用下發(fā)生分解，報(bào)道的有焙燒（氫氧化鈉溶出脫硅工藝）和氫氧化鈉直接溶出（分選脫硅工藝）[8-10]。研究結(jié)果表明:鋁土礦化學(xué)選礦的本質(zhì)是在一定溫度下礦石中含硅礦物(主要是高嶺石)分解成SiO2和A12O3,然后用苛性鈉溶液浸出,使礦物中的SiO2溶出而達(dá)到脫硅目的[11]。
4.2 生物脫硅
生物選礦脫硅利用微生物分解硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物,可以將鋁硅酸鹽礦物分子分解成為A12O3和SiO2,并使SiO2轉(zhuǎn)化為可溶物,而A12O3不溶，從而得以分離。生物脫硅是具有良好前景的鋁土礦脫硅方法。該法可得到較高的工藝指標(biāo),并基本上消除對(duì)環(huán)境的污染。生物選礦脫硅法是用異養(yǎng)微生物來分解硅酸鹽、鋁硅酸鹽礦物。
4.3 物理脫硅
物理選礦脫硅工藝的目的是將鋁土礦中含硅礦物以天然礦物形式脫除,以降低鋁土礦中SiO2的含量。根據(jù)分選目的的不同,物理選礦脫硅工藝又可細(xì)分為洗礦、篩分、浮選和選擇性絮凝等，其中浮選法研究較多。按浮物不同,浮選法又分為正浮選和反浮選。
正浮選脫硅（陰離子捕收劑浮選）即通過使用陰離子捕收劑捕收一水硬鋁等有用礦物，以抑制劑抑制鋁硅酸鹽礦物。前蘇聯(lián)70年代的研究結(jié)果顯示，以正浮選工藝進(jìn)行三水鋁石型鋁土礦選礦脫硅，原礦物鋁硅比3.06-4.2時(shí)，可獲得鋁硅比9～17的精礦，A12O3回收率40%-52%。1978年我國(guó)海南島某三水鋁石型鋁土礦正浮選脫硅結(jié)果為：原礦鋁硅比5.30時(shí)，精礦鋁硅比8.32，A12O3回收率72.94%[12]。
反浮選脫硅（陽(yáng)離子捕收劑浮選脫硅）是通過抑制有用礦物，而以陽(yáng)離子捕收劑浮選鋁硅酸鹽礦物。這種方法符合“浮少抑多”的原則，通過浮選捕收含量少的含硅脈石，節(jié)省了浮選藥劑的用量，且過濾過程也很方便。正浮選過程中，當(dāng)鋁土礦磨礦達(dá)到一定細(xì)度要求時(shí)，鋁硅酸鹽礦物的粒度已經(jīng)非常細(xì)了，這樣不僅影響后續(xù)脫水作業(yè)，而且其容易吸附在一水硬鋁表面，不利于有用礦物的浮選。而反浮選中，鋁硅酸鹽礦物易（未完，下一頁(yè)）
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