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铝土矿选矿脱硅技术研究 方启学黄国智 摘要铝土矿是氧化铝工业的重要原料，铝土矿铅硅比较低屉制约我国氧化铝工业发 展的赢颈。研究经井有效的选矿脱硅技术，以高铝硅比选矿精矿直接采用拜耳j 击生产氧化铝 选矿拜耳珐 可望缩短生产藏程．减少能耗．降低生产战本。本文较为详细地舟绍铝土矿选 矿脱硅技术研究现状和最新进展，分析发展趋势。 关■词铝土矿；选矿；脱硅 中圈分类号T D 9 5 2 ．5文献标识码A 铝土矿是氧化铝工业的重要原料。世 界铝土矿资源丰富，据估计，铝土矿储量为 2 4 5 亿t ，而资源 包括储量和潜在储量 为 3 5 0 - - 4 0 0 亿d “。主要分布于澳大利亚、几 内亚、巴西、越南、牙买加、印度、苏里南、印 尼、希腊及中国。矿石类型主要分为三水 铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型及一 水硬铝石～一水软铝石型。多数为三水铝 石型，其特点是铝低硅低，铝硅比高 一般 均在1 0 以上 ，氧化铁含量一般都较高。 截止1 9 9 6 年底，我国1 8 个省 区 3 t O 个矿区保有铝土矿地质储量共2 2 ．7 3 亿t ， 列居世界第四位，预计资源总量可达4 0 亿t 以上【2 J 2 。全国铝土矿铝硅比分配数据列于 资源保证程度分类的标准衡量．我国铝土矿 资源属于供应十分充裕的矿种。因此完全 具备发展氧化铝工业的资源条件。 我国铝上矿绝大部分属于高铝、高硅、 细粒嵌布一水硬铝石型，铝硅比 A ／S 在I O 以上的铝土矿不到总储量的1 0 ％，大部分 铝土矿铝硅比在4 ～8 ，而且洗选困难，因此 不能经济地采用国外普遍采用的常规拜耳 法生产氧化铝 从经济的观点出发，拜耳法 一般要求人料铝硅比大于1 0 。目前，我国 主要氧化铝工业采用碱石灰烧结法和混联 联合法生产氧化铝，但是，这两种生产方法 与国外处理高品位铝土矿的常规拜耳法比 较，存在生产能耗高、工艺流程长、建设投资 表1 。按美国矿务局公布的1 9 7 8 ～2 0 0 0 年大、制造成本高等缺点。 表1全国铝土矿铝硅比分配数据 另外，我国混联法氧化铝厂近年来均采 用高品位的民采矿，并按质论价，这样导致 无序的采富弃贫，资源利用率很低，大量的 中低品位矿石不能利用。随着生产的不断 发展，高品位矿石也将很快用完，预计仅能 维持几年时问。采用低品位矿将使现有生 产能力大幅度下降，成本升高，经济效益恶 化。这样，无疑对目前使用民采高品位矿的 蓬籍l i 2 0 } 0 冒0 萃- 0 国8 索- 2 摹7 1 9 6 2s 葛蒡替董骂l t a ；J g c 学磊替斋翟 ≠茹望翟所教授级高工。北京，1 0 0 0 4 4作者筒介方启学一 ．男．博士，矿冶研究总院矿物工程所教授级商工。北京， 万方数据 2 混联法氧化铝厂是潜在的危机。 上述缺点使我国氧化铝工业在国际上 竞争力不强，给我国氧化铝工业的生存与发 展提出了挑战，随着能源价格的不断上涨和 铝土矿品位的逐年下降，这种挑战变得B 趋 严峻。 制约氧化铝工业发展的瓶颈是铝土矿 原料的铝硅比。目前我国采用较多的联合 法实质为拜耳法与烧结法的结合，矿石先经 拜耳法溶出，拜耳法的赤泥和低A ／S 矿石 采用烧结法生产，因此，若预先脱除矿石中 的部分S i 0 2 ，使矿石的A ／s 满足拜耳法生 产氧化铝要求，则可避免投资大、能耗高的 低A ／S 原料焙烧作业，也就是说，针对中低 铝硅比铝土矿采用选矿方法脱除矿石中的 部分含硅矿物，尔后以高铝硅比选矿精矿作 原料采用拜耳法生产氧化铝，即“选矿一拜 耳法”，则可望缩短生产流程，减少能耗，降 低生产成本，成为迎接挑战的对策之～。我 国平果铝厂就是采用预先洗矿脱泥的方法， 进一步提高矿石的A ／S ，然后采用拜耳法溶 出，其总能耗为1 5 ．9 G J ／t A l 2 0 3 [ “，与三水 铝石能耗水平相近。但我国大多数铝土矿 矿石采用简单的洗矿脱泥方法，难以获得良 好的指标。经过几十年的探索和研究．开发 了许多种铝土矿选矿脱硅技术，一些工艺技 术正E l 趋成熟。本文将较为详细地介绍铝 土矿选矿脱硅技术研究现状和最新进展，分 析发展趋势。 1 化学选矿脱硅技术研究 化学选矿脱硅技术的特点是在脱硅过 程中，含硅矿物发生分解。见报道的有焙烧 一氢氧化钠溶出脱硅技术和氢氧化钠直接 溶出一复合场分选脱硅技术。 1 ．1 焙烧氢氯化钠溶出脱硅技术[ 3 】 铝土矿焙烧一氢氧化钠溶出脱硅技术 最初是由德国劳塔厂于4 0 年代为了处理高 硅的匈牙利、奥地利和南斯拉夫的铝土矿而 提出来的，是对细粒级嵌布的或高岭石以微 晶状的细小集合体与铝矿物紧密共生的难 选铝土矿的一种有效脱硅方法。其工艺主 要包括焙烧、溶出、固液分离和碱液再生等 作业，原则流程见图1 。 N a o 瞄液 圈1 焙烧一氢氯化钠溶出脱硅原则漉程 实验室研究结果表明，原矿粒度为前苏联采用焙烧一氢氧化钠溶出脱硅 一01 5 r a m 以前多为矿块 ，采用H R 一1 型技术，将原矿在1 0 0 0 ℃下焙烧6 0 m i n ，然后 高温管式焙烧炉焙烧，焙烧温度为1 0 0 0 ～用1 0 ％的苛性钠溶液浸取2 h ，可使7 7 ％的 1 1 5 0 ℃，时间在2 0 ～4 0 m i n ，溶出温度为1 4 0S i 0 2 脱除，丽铝的回收率可达9 6 ％- - 9 8 ％， - - 1 5 0 1 2 ，液固比一般为3 ～5 ，溶出时同1 0 铝硅比可从2 ．4 提高到8 ．9 ～9 ．8 。我国山 ～2 0 m i n 或溶出温度1 0 0 “ C 以下时，液固比 东铝厂对含F 白0 3 4 ％、铝硅比4 - - 5 的山西 一般为5 - - 8 ，溶出时间3 ～4 h ，可获得较高 铝土矿，经9 0 0 ～1 1 0 0 “ C 焙烧，以古碳酸钠 的脱硅率。研究结果还表明，对脱硅有贡献 的氢氧化钠藩液。在O ．2 9 4 M P a 压力下漫出 的只是高岭石中的S i 0 2 ，矿石中原来存在 1 5 m i n t 可使铝硅比达到1 2 ～1 3 。 的a S i C h 是不会被脱除的；溶出脱硅时被 1 ，2 氲氯化钠直接溶出一复合塌分选脱硅 除去的是非晶态的 0 2 。技术 万方数据 3 氢氧化钠直接溶出一复合场分选脱硅 技术是郑州轻金属研究院和北京矿冶研究 总院根据高岭石和一水硬铝石在不同溶解 温度溶解的特点以及水合铝硅酸钠与一水 硬铝石颗粒在粒度、密度和复合场中的行为 铝土矿 的差异提出来的。其原则流程见图2 。 采用氢氧化钠直接溶出～复台场分选 法处理山西孝义铝土矿[ “，溶出后采用S Z 复合场分选机分选，原矿A ／S5 ～7 时，可获 得精矿A ／S1 l 以上，回收率迭8 0 ％以上。 伍蛩匦} t 巫堕面 ’ 麝流 铝精矿 图2 氢氧化钠直接溶出分选脱硅技术原则流程 2 生物选矿脱硅技术研究 生物选矿脱硅技术是有良好前途的铝 土矿脱硅方法，它能保证得到较高的工艺指 标，并消除对环境的污染。生物选矿脱硅是 以微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物，如细 菌可以将一个高岭土分子破坏为A 』2Q I 和 S i 0 2 ，从而使S i q 转化为可溶物，而氧化铝 不溶得以分离。前苏联哈萨克斯坦所进行 的一个高岭石一三水铝石试验中【2 “，采用 杆蔼胶质类细菌对细泥和磁性产品浸出，浸 出温度2 8 ～3 0 ℃，液固比为5 ，浸出时间为 9 d ，得到了约6 2 ％的脱硅率和9 9 ％的a 1 2 q 回收率。G r o n d e v aVI 【1 8 0 采用8 个菌种 其 中3 个为环状芽胞杆菌类，3 个为其实验室 突变种，另2 个是粘液芽胞杆菌类 对5 种 矿样进行了5 d 的脱硅试验，硅浸出率为 1 2 ．5 ％- - 7 3 ．6 ％，硅可能与细菌产生的外多 糖类结合成络合物，使S i 0 2 转化为可溶物。 2 1 世纪是生物技术高速发展的世纪，生物 技术的进步将为细菌脱硅奠定技术基础，克 服浸出时间长等缺点。 3 联合流程脱硅技术研究[ 6 ，8 ] 前苏联采用筛选磁选一浮选流程处 理高岭石一三水铝石铝土矿，原矿含A 1 2 0 3 2 4 ．4 ％、S i O z 9 ．1 3 ％、F e 2 C h l 7 ．5 3 ％，经选别 后可获得a 1 2 0 3 精矿品位4 9 ．8 5 ％、含S i C h 为59 s ％、A ／S 为8 ．4 、铝回收率5 8 ．8 ％的 结果。此外，联合流程脱硅还有选择性碎解 一选择性絮凝处理高岭石一一水软铝石型 铝土矿，筛选一选择性碎解一絮凝处理鲡状 绿泥石一一水软铝石型铝土矿，选择性碎解 一浮选法，选择性碎解一粒度分选一浮选 等【2 4 J 。最近。人们又提出了重选一浮选、浮 选一分级、选择性絮凝一脱泥一反浮选等。 选择性絮凝的成功与否关键在于找到合适 的分散剂和絮凝剂。 4 物理选矿脱硅技术研究 物理选矿脱硅技术的特点是以天然矿 物形态除去含硅矿物，达到降低铝土矿矿石 中的s i 0 2 含量的目的。其原则流程见图 3 。物理脱硅技术可依据分选方法分为许多 类。常见的方法【6 J 有洗矿、筛分、浮选和选 择性絮凝法等。此外，物理选矿脱硅技术还 有辐射选矿法 主要是光学法 等。前苏联 用光电选矿法选别高岭石一三水铝石铝士 矿，可获得铝硅比大于9 的精矿；对啥萨克 斯坦铝土矿用辐射选矿法排除了富含在高 岭石以及具有高导磁率和导电率簟状绿泥 石中的二氧化硅。提高了铝硅比。 4 ．1 洗矿、筛分脱硅技术 洗矿、筛分脱硅技术是根据含硅矿物容 易粉碎和泥化的特点将矿石破碎后通过圆 筒洗矿机、振筛机和水力旋流器等设备，除 万方数据 4 去细粒级，从而提高矿石的A ／S 。一般适用 于铝矿物嵌布粒度较粗、矿石含泥较高、泥 含铝较低的三水铝石矿和个别一水硬铝石 矿，我国平果铝矿和澳洲一些铝矿正是采用 这一工艺进行生产，通常矿石A ／S 提高幅 度不高，回收率损失较大。 铝土矿，嘎珏 卜巴霞吁一尾矿 t 匝团蕊 铝精矿 图3 物理选矿脱硅技术原则流程 与洗矿筛分工艺类似的是，有人【“研 究过一水硬铝石、高岭石粘土岩和褐铁矿的 粉碎行为，发现在较长的磨矿时间下按粉碎 难易程度的排列顺序为一水硬铝石 褐铁 矿 高岭石，采用柱形钢砂的选择粉碎作用 较强。对原矿A ／S3 ．9 一水软铝石型铝土 矿进行分选，得到 4 3 ／a n 粒级精矿A ／S 6 ．2 0 ，回收率为7 3 ．8 ％，一4 3 p s n 粒级作为 尾矿。 4 ．2 选择性絮凝脱硅技术 对嵌布粒度较细的一水软铝土矿，含泥 较多时可采用选择性絮凝脱硅。矿石细磨 至一5 t m a 占3 0 ％～4 0 ％，添加苏打、苛性 钠、六偏磷酸钠等进行调浆分散，然后加聚 丙烯酰胺聚合物絮凝剂进行选择性絮凝，使 悬浮物与沉淀物分离，原矿A ／s2 ．7 5 可获 得精矿A ／S5 ．0 ，回收率为6 0 ．1 ％【6 J 。 4 ．3 反浮选脱硅技术 铝土矿中一般硅矿物的含量远低于铝 矿物的含量，依据浮少抑多的原则，反浮选 是具有发展前途的方法。 美国、前苏联等研究表明，在矿浆p H 7 ～8 时。胺类阳离子捕收剂可有效地选出簧 状绿泥石等硅酸盐矿物，利用六偏磷酸钠有 助于矿浆的分散。l s h c h e n k oVV 等一1 采用 十二胺阳离子进行反浮选，原矿A , I S1 ．7 ～ 2 ．4 时，浮选搅拌速度为1 7 5 0 r ／m i n ，液固比 为3 。可获得精矿A ／s7 左右，精矿产率为 2 7 ，4 0 ％。光谱研究发现，胺在高岭石和三 水铝石表面静电吸附量不同，在中性和弱碱 性溶液中胺以分子和离子态混合吸附在高 岭石表面。 我国铝土矿反浮选脱硅技术成功的实 例未见报道，这可能与我国一水硬铝石型铝 土矿的性质有关。其主要原因可能是 1 含硅矿物种类繁多，矿物问存在一定的可浮 性差异，反浮选脱硅实际上是要实现存在可 浮性差异的多个含铝硅酸盐矿物的混合浮 选； 2 含硅矿物嵌布粒度微细，一1 5 p m 粒 级占4 0 ％～9 0 ％，解离后微细粒含铝硅酸 盐类粘土矿物常规浮选时上浮率低； 3 含 硅矿物多为层状结构，层面与端面存在电性 差异，影响可浮性。 铝土矿反浮选脱硅技术尚在进一步深 入研究之中。 4 ．4 正浮选脱硅技术 正浮选研究较早，7 0 年代就有报道。 正浮选时有效的铝矿物捕收剂有脂肪酸及 其皂类 如油酸、7 3 3 、氧化石蜡皂、塔尔油、 癸二酸下脚料 、磺酸盐类、异羟肟酸盐类 等。调整剂或分散剂有碳酸钠、六偏磷酸 钠、水玻璃、单宁酸、焦磷酸钠、磷酸钠、腐殖 酸钠、硫化钠、氢氧化钠等。 4 ．4 ．1三水铝石型铝土矿正浮选脱硅技术 研究 A n d r e e v PI [ 8J 等研究了油酸盐对三水 铝石捕收作用机理，通过水洗，说明油酸根 在三水铝石表面化学吸附，经红外光谱研 究[ 9 ] 进一步得到证实。并研究了六偏磷酸 钠对油酸钠在矿物表面吸附的影响，认为合 适的分选p H 为9 ～1 0 。S a l a t i cD 【8J 研究了 硅酸钠作调整剂，分离一水软铝石和高蛉 石。发现高岭石在p H 3 时表面呈负电 性．引起矿物表面的选择性亲水，一水软铝 石在酸性中呈正电，在碱性中呈负电。 前苏联7 0 年代的研究结果显示，以正 浮选工艺进行三求铝石型铝土矿选矿脱硅， 万方数据 S 原矿铝硅比3 ．0 6 - 4 ．2 时，可获得铝硅比9 ～1 7 的精矿，A 1 2 q 回收率4 0 ％～5 2 ％。 1 9 7 8 年我国海南岛某三水铝石型铝土矿正 浮选脱硅结果为原矿铝硅比5 ．3 0 时，精矿 铝硅比8 ．3 2 ，A b q 回收率7 2 ．9 4 ％【8 。 4 ．4 ．2 一水硬铝石型铝土矿正浮选脱硅技 术研究 自6 0 年代以后，我国对一水硬铝石型 铝土矿进行了大量的浮选脱硅试验研 究i 6 ”’”J ，一般磨矿细度为9 5 ％一7 4 , u r n ， 甚至更细。用碳酸钠和氢氧化钠调整p H 至 9 左右，采用六偏磷酸钠、硅酸钠、腐殖酸 盐、木质素和硫化钠等作分散剂，常用氧化 石蜡皂与塔尔油 多为4 1 或癸二酸下脚 料等作捕收剂，流程多为两次粗选、一次精 选。山东、山西、河南等地一水硬铝石型铝 土矿浮选脱硅研究结果为原矿铝硅比4 ．6 0 ～5 ．7 8 时．精矿铝硅比8 ．0 9 ～9 ．2 3 ，A l z 0 3 回收率7 1 ．1 2 ％～8 8 ．5 0 ％。 4 ．4 ．3 一水硬铝石型铝土矿正浮选脱硅技 术研究的最新进展⋯，2 0 J 1 9 9 6 年国家将“一水硬铝石型铝土矿 生产氧化铝新工艺新技术研究”列为“九五” 重点科技攻关项目。1 9 9 6 ～1 9 9 8 年，北京 矿冶研究总院、中南工业大学、郑州轻金属 研究院、沈阳铝镁设计研究院等单位在上级 主管部门的组织和协调指挥下，完成了我国 河南铝土矿石的代表性矿样的采集、工艺矿 物学研究、浮选脱硅新工艺、选矿精矿溶出 性能及选冶联合工艺的技术经济评价等攻 关工作。对河南矿样 按中州铝厂二期工程 供矿计划采集的代表性矿样 进行了“阶段 磨矿一次选别 即粗粒中矿返回再磨合并人 选的阶段磨矿浮选脱硅技术，下同 ”、“阶段 磨矿阶段选别”、“选择性聚团浮选”和“选择 性磨矿一选择性聚团浮选”等多种选矿工艺 流程的小型试验或扩大连选试验。结果表 明，当原矿铝硅比为5 ．7 左右时，精矿铝硅 比达到1 1 以上，精矿粒度放粗到8 2 ％左右 一7 4 b t s o ．，氧化铝回收率9 0 ％左右。对河 南、Ⅱ，西其它几个不同地点、不同铝硅比矿 样的验证试验结果表明，提出的选矿工艺具 有良好的适应性。针对选精矿进行的拜耳 法生产氧化铝工艺条件的系统试验研究结 果显示，选精矿具有良好的溶出性能，氧化 铝实际溶出率达到8 8 ％～8 9 ％；基于连选 试验结果的技术经济分析研究结果，“铝土 矿选矿脱硅一选精矿拜耳法溶出生产氧化 铝”联合工艺 下称选矿一拜耳法 与混联法 相比，建设投资节省2 0 ％左右，能耗降低 5 0 ％左右，氧化铝制造成本降低1 0 ％左右， 对于新厂建设和老厂技术改造均具有指导 意义。 原中国有色金属工业总公司和国家有 色金属工业局先后于1 9 9 8 年6 月、1 9 9 8 年 1 0 月组织召开了“我国一水硬铝石型铝土 矿生产氧化铝新工艺新技术研究”部分专题 协调会和“九五”科技攻关专题“铝土矿选矿 脱硅生产氧化铝新工艺及工艺矿耪学研究” 执行情况验收评价会，与会领导和专家充分 肯定了专题研究所取得的成果，认为这一攻 关研究成果，全面达到和超过了攻关合同目 标，突破了多年来在选矿脱硅方面技术经济 指标不佳的困难局面，面对铝土矿富矿资源 日趋减少的不利情况，该新工艺将显示出强 大的生命力。会议要求尽快进行工程化试 验研究，争取尽早在中州铝厂、山东铝厂、山 西铝厂等氧化铝厂进行生产应用。 为了加速选矿拜耳法的产业化进程， 原国家有色金属工业局委托中国有色金属 工业技术开发交流中心于1 9 9 8 年底和 1 9 9 9 年初多次在中国长城铝业公司召开铝 土矿选矿脱硅工业试验协调会，制订并讨论 通过了“铝土矿选矿脱硅工业试验大纲”，明 确指出，选矿脱硅是选矿拜耳法生产氧化 铝新工艺中的关键技术，本次工业试验的主 要目的与任务是在铝土矿选矿脱硅连选试 验的基础上，进一步扩大试验规模，完善选 万方数据 6 矿脱硅技术流程及关键设备，形成一整套工 业应用技术，为即将实施的选矿一拜耳法生 产氧化铝新工艺的产业化工程建设提供设 计依据。 按照原国家有色金属工业局、中国有色 金属工业技术开发交流中心和中国长城铝 业公司的安排，本次选矿脱硅工业试验于 1 9 9 9 年6 ～9 月在中国长城铝业公司矿山 公司小关矿进行，工业试验规模确定为 5 0 t ／d 。 工业试验矿石来自河南洛阳铝矿贾沟 矿区、渑池铝矿转沟和贯沟矿区、巩义涉村 矿区和沁阳民采矿点、济源联办矿点和民采 矿点。矿石按一定比例配矿并混匀后供工 业试验用。 工业试验流程为“阶段磨矿一次选别 即粗粒中矿返回再磨合并人选的阶段磨矿 浮选脱硅 ”工艺流程，药剂制度为以碳酸钠 作为调整剂，H Z T 作为分散剂，H Z B 作为捕 收剂。 工业试验于1 9 9 9 年6 月1 4 日投料试 车，9 月2 1 日停车。共处理原矿3 7 5 0 t ，生 产精矿滤饼1 5 0 0 多t 。9 月2 ～1 3 日工业 试验稳定运行连续3 0 个班累计指标列于表 2 。 表2铝土矿选矿脱硅工业试验结果／％ 产品名称产 率] o L ‰- A ／S ／ ％牡度- 7 5 印 滤饼水分∽回收事 研究工作在观念和认识上有两个突破 1 创造性地把以一水硬铝石富集合体作为 解离目标，以一水硬铝石富连生体作为捕集 和回收的对象的技术思路应用于铝土矿选 矿脱硅，解决了因一水硬铝石型铝土矿嵌布 粒度细而导致的铝精矿粒度和氧化铝回收 率之间的矛盾； 2 根据铝土矿的特性和氧 化铝生产的要求，首次提出粒度应作为选矿 精矿质量必须控制的指标之一。在工艺技 术上’面有6 项创新 1 研究开发了“阶段磨 矿一次选别”工艺流程，保证了选别指标和 精矿粒度； 2 浮选流程中以碳酸钠和复合 高效分散剂合理匹配实现矿浆的有效分散， 与此同时采用高效组台捕收剂强化捕收一 水硬铝石富连生体； 3 形成了一整套适用 于一水硬铝石型铝土矿选矿脱硅的浮选装 备； 4 形成了一整套适应于氧化铝生产要 求的铝土矿浮选精矿脱水技术和装备； 5 开发了铝土矿尾矿浆脱水工艺技术； 6 研 究了铝土矿浮选脱硅工艺中捕收剂在最终 产品中的分布与走向。 根据本次工业试验结果进行的技术经 济分析表明 1 以本次工业试验的工艺流程、药剂 制度和获得的一系列技术经济指标为依据， 当选矿厂年处理原矿1 2 6 0 k t 时 按氧化铝 厂年产氧化铝6 0 0 k t 计算 ，铝土矿选矿厂 每吨干原矿的选矿加工成本为5 7 ．7 5 元，折 合每吨干精矿的选矿加工成本为7 2 ．6 1 元。 2 选矿一拜耳法新工艺为合理利用我 国丰富而廉价的铝土矿资源刨出一条新路， 对现有氧化铝厂的技术改造，降低生产成 本，在建工程的续建、扩建以及新建氧化铝 工程均具有指导意义。以选矿脱硅进精 矿拜耳法生产氧化铝的。选矿一拜耳法”和 “混联法”两种生产氧化铝的建设方案，选用 目前国内可以达到的生产指标进行比较分 析的结果表明，选矿一拜耳法工艺由于流程 简单，工程建设的投资总额比混联法低 1 6 ．4 ％选矿一拜耳法工艺大幅度节省了能 源，总成本费用比混联法低8 ．7 5 ％；选矿一 拜耳法建设方案与混联法建设方案相比，净 黧螂{ 帖L“N 帅∞朽 i U Lm 控m乱鲫伸盯n1 2 ∞∞娩柏∞吼m矿矿矿原精尾 万方数据 7 现值率高0 ．1 6 。 5 展望 铝土矿是可选的，而且铝土矿选矿脱硅 研究在理论和实践方面已取得了一些成果。 化学选矿脱硅技术研究取得了一些进 展，但碱耗和成本仍较高，条件控制较严格， 有较复杂的碱液再生流程，主体作业之间的 衔接作业研究不多，如固液分离问题等。同 时还缺乏对含叶蜡石和伊利石较高的矿石 的研究。生物选矿脱硅方法作为最有长远 发展前途的方法，宜紧跟生物技术的发展加 强研究．但现阶段的工艺技术尚不成熟，脱 硅成本居高不下。我国铝土矿反浮选脱硅 技术成功的实例未见报道，研究工作难度 大，这可能与我国一水硬铝石型铝土矿的性 质有关。正浮选脱硅技术是现阶段研究较 为深入的一种工艺技术，在已有的脱硅技术 中经济技术指标较好，流程简单、可靠、易控 制，能耗和成本低于其它脱硅技术。该工艺 技术实施时不仅需要的投资小，精矿成分稳 定．而且还可取消氧化铝原料破碎、磨矿作 业。正浮选脱硅技术将是较有前途的铝土 矿选矿脱硅技术之一。 综观我国铝土矿资源的特征及其选矿 脱硅，可得到以下几点认识 1 资源含硅高是制约我国氧化铝工业 发展的瓶颈，使其在国际上竞争力不强．给 该行业的生存与发展提出了挑战，随着能源 价格的不断上涨和铝土矿品位的逐年下降． 这种挑战变得日趋严峻。 2 研究经济有效的选矿脱硅技术，以 高铝硅比选矿精矿直接采用拜耳法生产氧 化铝 选矿一拜耳法 可望缩短生产流程，减 少能耗．降低生产成本，成为迎接挑战的对 策之一。 3 正浮选脱硅技术将是较有前途的铝 土矿选矿脱硅技术之一。 4 最近，铝土矿选矿脱硅工业试验已 经取得成功，不久将投入产业化。 回顾t 9 9 6 ～1 9 9 9 年攻关历程，分析已 有的技术成果，还有许多待完善和改进之 处。在原有讵浮选工艺技术基础上，宜从反 浮选工艺技术研究、尾矿综合利用研究、清 洁生产工艺研究、高效磨矿设备研究等方面 开展再创新，以形成一整套更加经济实用的 高新技术，为我国氧化铝工业生仔与发展提 供强有力的技术支持。 选矿脱硅技术深入研究的趋势将在于 1 完善现有技术加速铝土矿“选矿脱硅一 拜耳法生产氧化铝”技术的产业化进程； 2 开展尾矿综合利用研究，提高选矿脱硅技术 的经济可行性； 3 开展清洁生产工艺研究， 提高选矿脱硅技术的环保可行性； 4 开展 反浮选工艺研究，替代现有泡沫产率大、所 产精矿中有机物含量较高的正浮选工艺，提 高选矿脱硅技术的可行性； 5 开展浮选新 药剂研究，进一步降低选矿成本； 6 充分利 用一水硬铝石和含硅矿物间的可碎性差异， 深入开展选择性破碎、磨矿工艺与设备研 究，提高新技术产业化后的技术经济指标； 7 基于铝土矿矿浆的专有特性，开展精选 工艺与设备研究，在保证回收率的同时，尽 可能提高精矿铝硅比； 8 进一步完善脱水 工艺，开展设备大型化研究，降低脱水成本 和精矿滤饼含水率。 参考文献 1 赵祖德，姚良均，彭如清等编著．世界铝土矿和 氧化铝工业[ M 】，北京科学出版社，1 9 9 4 ．8 2 沈阳铝镁设计研究院．全国铝土矿资源分析及综 合技术经济评价[ R ] ，编号s K 2 5 3 P J 3 ，1 9 9 86 3 罗琳．高硅一水硬铝石型铝土矿焙烧预脱硅工 艺及过程动力学研究[ D ] [ 博士学位论文] ，长 沙中南工业大学，1 9 9 7 ．9 4 包文龙等．降低氧化铝的有效途径[ J ] 世界有 色金属．1 9 9 3 a 1 9 ～2 2 5 北京矿冶研究总院．预脱硅分选一拜尔法的研究 专题阶段总结报告[ R 3 ，1 9 9 7 ．1 2 下转第1 1 页 万方数据 1 1 率9 5 ．9 1 ％。铅锌的品位符合要求。为了考 察铅锌精矿质量，对精矿进行了化学多元素 分析，其结果见表3 。分析结果表明，铅锌 精矿均为合格产品。以本次试验为依据，该 矿设计并建设了3 0 0 t ／d 规模的浮选厂，并 于2 0 0 1 年1 月投产。每年可创产值3 0 0 0 万元，取得了良好的经济效益。 衷3精矿化学多元素分析结果／％ 3 结语 1 云南易武硫化铅锌矿矿石含铅 1 ．3 9 ％、含锌8 ．2 0 ％。采用优先浮选方法能 有效分离和回收铅、锌。小型闭路试验得 出，铅精矿品位6 46 0 ％、回收率8 9 ．5 9 ％， 锌精矿品位5 1 ．8 0 ％、回收率9 5 ．9 1 ％。试 验取得了较好的铅锌分离和回收效果。 2 ．昆明冶研新材料股份有限公司研制 的新型起泡剂7 3 0 A ，能有效地提高铅锌的 分离和回收效果。与松醇油相比，可提高铅 精矿品位5 ％，而回收率仅降低12 ％；在锌 精矿品位相近的情况下，锌回收率提高 2 ．3 5 ％．并且具有起泡能力强、泡沫均匀、泡 沫粘度和稳定性适中、原料来源广泛、低毒、 气味小、使用方便等优点，值得在铅锌多金 属矿山推广应用。 参考文献 1 徐晓军等有色金属矿产资源的开发及加工技 术[ M 】．昆明云南科技出版社2 0 0 03 ～8 6 2 见百熙．浮选药剂[ M ] 北京冶金工业出版社 1 9 R 15 ～6 分o } 掣N 馆噜全纠N 信号≈，“K 々仝，列W 吗奢 夸叫N 圬也夸} M 疗o } } 事} ，N 馆也仝，} 纠M 疗母m ，刊H 忻掌≯，“H 吧仝‘蚧 上接第7 页 6 { 射珉．论铝土矿选矿的必要性和可行性[ J ] ．国 外金属矿选矿1 9 9 1 7 - - 8 6 9 ～7 6 7 张国祥等一水硬铝石、高岭石牯土岩和褐铁矿 粉碎性质的宴验研究[ J ] ．中南矿冶学院学报 1 9 8 2 3 7 5 ～8 2 8 黄国智。方启学等铝土矿脱硅技术研究进展 [ J ] ．轻金属．1 9 9 9 5 1 6 - - 2 0 9I s h c h e n d oVV 吐a lN a u c h T e l 【hK o q a “ v r a l P o l i t e k hl n s t ，1 9 7 2 1 1 0 - - 1 1 1 0 东北工学院．铝土矿浮选．1 9 7 34 1 1 李耀吾，陈东．一水硬铝石一高岭石型铝土矿 选矿[ J ] ．金属学报．1 9 7 9 ，1 5 ， 3 3 1 9 - - 3 2 2 1 2 李隆峰．一水硬铝石型堆积铝土矿选矿脱硅除 铁研究[ J j ．中南矿冶学院学报．1 9 8 0 4 8 2 - - 8 4 1 3 沈阳铝镁设计研究院，东北工学院．山西孝义 克俄矿区铝土矿连续浮选试验报告[ R ] 1 9 7 24 沈阳铝镁设计研究院，东北工学院山西孝望 克俄矿区铝石浮选试验[ R ] 1 9 7 I7 东北工学院，沈阳铝镁设计研究院低晶位铝 土矿可选性试验[ R ] ．1 9 7 1 程亚辉．微细粒一水硬铝石与商岭石浮选分离 新方法研究[ D ] [ 硬士学位论文] ．北京北京 矿冶研究总院，1 9 8 6 刘逸超等．水云母一一水硬铝石型铝土矿浮选试 验[ J ] 有色金属1 孵4 1 1 1 - - 1 3 G r o n d e v aVIe ta 1 铝土矿的微生物选矿[ J ] ． 国外金属矿选矿1 9 8 9 1 1 9 1 1 北京矿冶研究总院铝土矿选矿脱硅新技术的 研究扩大连选试验报告[ R ] ，1 9 9 8 ．6 中国长城铝业公司，北京矿冶研究总院，中南 工业大学，沈阳铝镁设计研究院，郑州轻金属 研究院，中国有色金属工业技术开发交流中 心铝土矿选矿脱硅工业试验报告[ R 】1 9 9 9 1 0 。 硒 ” 他 拇 加 万方数据