富云母高岭石铝土矿拜耳法溶出性能研究.pdf

6 0 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 2 1 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 0 0 7 - 7 5 4 5 ．2 0 2 1 ．0 2 ．0 0 9 富云母高岭石铝土矿拜耳法溶出性能研究 雷显权1 ，潘晓林2 ，莫晓东1 ，王飞1 1 ．长沙有色冶金设计研究院有限公司，长沙4 1 0 0 1 9 ； 2 ．东北大学冶金学院，沈阳1 1 0 8 1 9 摘要富云母高岭石铝土矿具有铝高、硅高和铝硅比低的特点，为有效开发利用该类型铝土矿，了解拜耳 法溶出氧化铝工艺的适应性，获得适宜的溶出条件并提高溶出率，采用高压盐浴溶出试验研究溶出温 度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、石灰添加量、矿石粒度和配料分子比对氧化铝溶出性能的影响。结 果表明该铝土矿适合采用拜耳法溶出，适宜溶出条件为溶出温度2 6 0 ～2 8 0 ℃、溶出时间6 0m i n 以 上、循环母液苛性碱浓度2 2 0 ～2 4 0g ／L 、石灰添加量9 ％、矿石粒度o ．2 8m m 、配料分子比1 ．3 5 ～1 ．4 5 。 在此条件下，氧化铝实际溶出率达7 2 ％以上，相对溶出率达9 6 ％～9 8 ％。 关键词铝土矿；云母；高岭石；拜耳法；溶出 中图分类号T F 8 2 1文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 2 1 0 2 一0 0 6 0 0 7 D i g e s t i O nP e r f o r m a n c eo fM i c a 。a n d K a o l i n i t e R i c h B a u x i t eb yB a y e rP r o c e s s L E IX i a n q u a n l ，P A NX i a o l i n 2 ，M OX i a o d o n 9 1 ，W A N GF e i l 1 ．C I N FE n g i n e er i n gC o ．，L t d ．，C h a n g s h a4 1 0 0 1 9 ，C h i n a ； 2 ．S c h o o lo fM e t a l l u r g y ，N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ，S h e n y a n g1 1 0 8 1 9 ，C h i n a A b s t r a c t I Ⅵi c a a n d k a o l i n i t e r i c hb a u x i t eh a sc h a r a c t e r i s t i c so fh i g ha l u m i n aa n ds i l i c ac o n t e n t ，a n dl o w a l u m i n a s i l i c ar a t i o ．I no r d e rt oe f f e c t i v e l yd e v e l o pa n du t i l i z et h i st y p eo fb a u x i t e ，u n d e r s t a n da d a p t a b i l i t y o fB a y e rp r o c e s sf o rd i g e s t i n ga l u m i n a ，o b t a i na p p r o p r i a t ed i g e s t i 。nc o n d i t i o n sa n di m p r o v ed i g e s t i o nr a t e ， h i g hp r e s s u r es a l t b a t hd i g e s t i o ne x p e r i m e n t sw e r ec o n d u c t e dt os t u d ye f f e c t so ft e m p e r a t u r e ，t i m e ，c a u s t i c c o n c e n t r a t i o no fc i r c u l a t i n gm o t h e rl i q u o r ，l i m ea d d i t i o n ，o r es i z ea n di n g r e d i e n tr a t i oo nd i g e s t i o n p r o p e r t i e so fa l u m i n a ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h i st y p eo fb a u x i t ei s s u i t a b l ef o rB a y e rp r o c e s s ；a c t u a l d i g e s t i o nr a t eo fa l u m i n ai s7 2 ％ a b o v ea n dr e l a t i v ed i g e s t i o nr a t ei s9 6 ％一9 8 ％u n d e rt h ed i g e s t i o n c o n d i t i o n si n c l u d i n gd i g e s t i o nt e m p e r a t u r eo f2 6 0 2 8 0℃，d i g e s t i o nt i m eo f6 0m i na b o v e ，c a u s t i c c o n c e n t r a t i o no fc i r c u l a t i n gm o t h e rl i q u o ro f2 2 0 一2 4 0g ／L ，l i m ea d d i t i o no f9 ％，o r es i z eo fO ．2 8m m ，a n d i n g r e d i e n tr a t i oo f1 ．3 5 1 ．4 5 ． K e yw o r d s b a u x i t e ；m i c a ；k a o l i n i t e ；B a y e rp r o c e s s ；d i g e s t i o n 据统计，2 0 1 9 年我国氧化铝产量达到71 2 8 ．4 万t ，约占全球氧化铝总产量的5 3 ．8 6 ％[ 1 ] 。作为氧 化铝生产原料的铝土矿，也因此被快速消耗。虽然 我国铝土矿资源总量比较丰富，但大多为高硅、高 收稿日期2 0 2 0 1 0 一1 9 基金项目国家自然科学基金资助项目 5 1 7 7 4 0 7 9 ，5 1 1 0 4 0 4 1 ；中央高校基本科研业务费资助项目 N 1 8 2 5 0 8 0 2 6 作者简介雷显权 1 9 8 5 一 ，男，河南信阳人，博士，高级工程师 万方数据 2 0 2 1 年第2 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 6 1 硫、高铁和低铝硅比的低品质矿，优质矿并不多[ 2 ] ， 而且经过多年的高强度开发，优质矿目前已所剩寥 寥。在当前的技术经济条件下，低品质矿石几乎难 以直接用于氧化铝生产，只能开采少量与优质矿石 搭配使用。可见，我国的氧化铝工业产能与铝土矿 资源供给之间存在突出矛盾，资源自我保障能力严 重不足[ 3 ] 。虽然目前许多氧化铝企业已将目光转向 国外，以期利用海外铝土矿资源服务于国内需求[ 4 ] ， 但受制于复杂多变的国际形势，海外资源供给的安 全性和可持续性存在巨大风险。因此，开发利用国 内低品质铝土矿资源具有重大意义。 为了有效利用这些高硅、高硫、高铁和低铝硅比 的铝土矿，许多学者开展了深入研究并取得一定成 果。例如吴艳等口1 研究了富高岭石型铝土矿的预 脱硅机理，提出了一种化学脱硅新工艺；徐颖鹏等[ 6 ] 研究了贵州某高硫铝土矿溶出过程的复合脱硫效果 和工艺优化；吴鸿飞等[ 7 ] 针对贵州某低品位高硫铝 土矿，采用高压溶出工艺研究了脱硅精矿的溶出性 能影响因素和溶出过程中矿相微观结构演变规律； 刘琼霞等[ 8 3 采用石灰一拜耳法工艺研究了广西太平 外围矿区高铁铝土矿的溶出条件；陈燕清[ 9 3 采用浮 选脱硫一拜耳法工艺流程研究了广西某高硫高铁铝 土矿的脱硫方法和溶出条件；刘永轶等[ 1 叩研究了预 脱硅及石灰配比对铝土矿溶出性能的影响。本文针 对河南某矿区富含云母、高岭石矿物的高铝、高硅、 低铝硅比铝土矿，采用拜耳法工艺，通过单因素实验 研究了溶出温度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、 石灰添加量、矿石粒度和配料分子比对氧化铝溶出 性能的影响，获得了拜耳法溶出的适应性和适宜溶 出条件。 1 原料与方法 1 ．1 试验原料 试验所用铝土矿样品采自河南西部三门峡至洛 阳一带某矿区。矿床类型为沉积型，矿体埋深8 0 ～ 3 0 0m 。原矿矿石主要呈灰或青灰色，致密状、砾屑 状、豆鲕状、蜂窝状和碎屑状结构，层状、块状和蜂窝 状构造。铝土矿原样粗碎后，经混合均匀、缩分、细 磨，制成不同粒度 0 ．1 6 、0 ．2 8 、o ．5 0 和1 ．0 0m m 的 实验室试验用样品。拜耳法溶出试验主要采用粒度 为o ．2 8m m 的样品，其余粒度矿样仅在研究矿石粒 度影响试验中使用。试验所用石灰取自山西某地， 有效氧化钙 C a O 质量分数为9 2 ．4 4 ％。溶出用铝 酸钠溶液采用工业循环母液配制。 1 ．2 试验方法 根据拜耳法生产氧化铝工艺，采用高压盐浴进 行矿石溶出。溶出钢弹容积为1 5 0m L ，加热介质分 别为硅油和熔盐，控温精度为1 ℃，钢弹转速为 4 8r ／m i n 。钢弹内装入循环母液和按溶出配料计算 加人预脱硅后的固体，搅拌均匀，加盖拧紧，在一定 的溶出条件下进行溶出试验。钢弹装好5m i n 后开 始计时，到达溶出时间后取出并快速冷却。取溶浆 液并过滤，滤液留作检测，滤渣用热水抽滤洗涤。滤 液用化学法分析成分，滤渣中氧化铝、二氧化硅采用 X 一荧光光谱分析仪进行检测，氧化钠采用原子吸收 光谱法检测，氧化铁采用容量法进行化学检测。 氧化铝溶出性能的评价指标主要为溶出率。实 际溶出率 刁实际 采用二氧化硅为内标进行计算 一 叫A 1 2 0 3 ／硼s i 0 2 原矿一 叫A 1 20 3 ／叫s t 0 2 赤泥v 髂际一弋瓦i 瓦五万■一 1 0 0 ％ 1 式中，硼从o ，和硼o 。分别为氧化铝与二氧化硅 在铝土矿原矿和赤泥中的质量分数，下同。 理论溶出率 佃论 是指氧化铝在溶出过程中 没有任何损失情况下的溶出率，计算公式 佃论一罢坚罢翌冬型1 0 0 ％ 2 俾论一弋瓦孟瓦五i M U U 朋 u ’ 相对溶出率 伽对 根据实际溶出率和理论溶 出率计算 刁相对一憋1 0 0 ％ 3 归论 将式 1 和式 2 代人式 3 ，可得 一 叫A 1 2 0 3 ／础s i 0 2 原矿一 训A 1 2 0 3 ／叫s - 0 2 赤泥v 钧对一瓦忑再磊了磊 『_ 一 1 0 0 ％ 4 2 结果与讨论 2 ．1 矿石特性 2 ．1 ．1 矿石化学成分 采用紫外一可见分光光度计 U V 、原子吸收 光谱仪 A A S 和X 荧光光谱分析仪 X R F ，对矿石 主要元素进行了定量分析，结果为 ％ A 1 。0 36 0 ．7 2 、 S i Q1 5 ．6 6 、T 峨2 ．7 7 、F b0 34 ．6 0 、K 2 02 ．4 3 、C a O0 ．5 8 、 N a 2 00 ．1 1 、PO ．0 8 、SO ．4 7 、L O I1 3 ．3 6 。可知该铝 土矿中铝硅比 A l 。O 。与S i 0 质量分数的比值 为 3 ．9 ，具有显著的高铝、高硅和低铝硅比特点。 2 ．1 ．2 矿石物相组成 采用X ’P e r tP R O 型X 射线衍射仪对矿石样品 万方数据 6 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 2 1 年第2 期 进行X 射线衍射 X R D 物相分析，结果如图1 所 示。从图1 可以看出该铝土矿中含铝矿物主要为 一水硬铝石，硅矿物主要为云母和高岭石，铁矿物主 要为赤铁矿，钛矿物主要为锐钛矿。 1 02 03 04 05 06 07 08 09 0 2 训o 图l铝土矿样品x R D 谱 F i g ．1 X R D p a t t e r nO fb a u x i t es a m p l e 根据矿石样品化学分析和X R D 分析结果，计 算得到了矿石主要矿物成分含量 ％ 一水硬铝石 5 5 ．7 8 、云母2 0 ．6 1 、高岭石1 3 ．6 3 、赤铁矿4 ．6 0 、锐 钛矿2 ．7 7 。可知矿石中一水硬铝石占5 5 ．7 8 ％、云 母占2 0 ．6 1 ％、高岭石占1 3 ．6 3 ％、赤铁矿占4 ．6 ％、 锐钛矿占2 ．7 7 ％。 研究结果表明，该铝土矿是一种特殊的富云母 高岭石铝土矿。过多的云母和高岭石导致二氧化硅 含量过高，致使矿石铝硅比偏低，给后续开发利用和 氧化铝生产带来困难。 2 ．2 溶出性能 2 ．2 ．1 温度对溶出性能的影响 在拜耳法溶出过程中，温度是影响氧化铝溶出 性能的重要因素。在溶出时间6 0m i n 、苛性碱浓度 2 4 0g ／L 、石灰添加量9 ％、配料分子比1 ．4 0 的条件 下，温度对氧化铝溶出性能的影响试验结果见图2 。 从图2 可以看出氧化铝的溶出率与溶出温度呈正 相关关系，随着溶出温度从2 5 0 ℃提高到2 8 0 ℃，氧 化铝溶出率逐渐由9 4 ．4 4 ％增加至9 8 ．6 1 ％。研究 表明[ 1 1 | ，溶出温度升高，铝矿物颗粒表面的化学反 应速率加快，因此，提高温度可以促进氧化铝的溶 出。然而，当溶出温度达到一定量值后，继续增加温 度虽然可以进一步提高氧化铝溶出率，但效果已不 太明显，而且会使溶液饱和蒸气压急剧增大[ 8 ] ，导致 溶出设备压力危险系数增大和生产能耗增加。因 此，综合考虑设备安全、生产能耗和工厂效益，该铝 土矿溶出温度选取2 6 0 ～2 8 0 ℃较为适宜。 图2 温度对A l 0 3 溶出率的影响 F i g ．2 E f f e c t so ft e m p e r a t u r eo n d i g e s t i o nr a t i oo fA 1 20 3 2 ．2 ．2 时间对溶出性能的影响 从理论上讲，只要溶出时间足够长，铝土矿中的 氧化铝可以完全溶出[ 7 ] 。而且，溶出时间与溶出温 度也有密切关系。在苛性碱浓度为2 4 0g ／L 、石灰添 加量9 ％、配料分子比1 ．4 0 、溶出温度分别为2 6 0 ℃ 和2 8 0 ℃条件下，不同溶出时间时的氧化铝溶出性 能如图3 所示。图3 表明，在2 6 0 ℃溶出时，氧化铝 溶出率随着反应时间的延长逐渐增大。当反应时间 为6 0m i n 时，氧化铝相对溶出率为9 6 ．8 8 ％。当反 应时间从6 0m i n 延长到9 0m i n 时，氧化铝的实际 溶出率变化不大，提高了不到1 个百分点。因此，当 溶出温度为2 6 0 ℃时，溶出时间在6 0m i n 以上较为 适宜。当溶出温度为2 8 0 ℃、反应时间在6 0m i n 以 下时，随着反应时间的延长，氧化铝实际溶出率逐渐 增大，在6 0m i n 时达到最大，为7 3 ．2 0 ％。继续增 加反应时间，氧化铝溶出率开始降低。当溶出时间 为2 0m i n 时，氧化铝溶出率较低；当溶出时间从 4 0m i n 上升到9 0m i n 时，氧化铝溶出率变化不明 显。因此，当溶出温度为2 8 0 ℃时，溶出时间在 4 0m i n 以上较为适宜。 溶出液中二氧化硅浓度随反应时间的变化特征 如图4 所示。从图4 可看出随着反应时间的延长， 溶出液中二氧化硅浓度先升高后降低，延长反应时 间有利于提高溶出液的硅量指数。当溶出时间由 2h 继续增加到4h 时，溶液中二氧化硅浓度从 1 ．9 0g ／L 降低到1 ．8 7g ／L ，降低幅度不大。因此，可 以认为此时二氧化硅溶解接近达到平衡，其平衡溶 解度为1 8 7g ／L 。 万方数据 2 0 2 1 年第2 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 6 3 堡 糕 艇 咖 皑 S 沉 图3时间对A I 0 3 溶出率的影响 F i g ．3 E 陬t so ft i m e 蚰d i g e s t i 蚰 m t i oo fA 1 20 3 图4 溶出液S i 0 2 浓度随时间变化曲线 F i g ．4 C u r v e so fS i 0 2c o n c e n t 哺t i o ni n d i g e s t i O ns O l u t i O nw i t ht i m e 2 ．2 ．3 循环母液苛性碱浓度对溶出性能的影响 在工业生产上，铝酸钠循环溶液中的苛性碱包 括与氧化铝反应结合成铝酸钠的N a 0 和以氢氧化 钠形态存在的游离N a 。o ，只有游离N a 。0 才能与矿 石中的氧化铝发生作用。增加碱浓度可以提高循环 效率、加速溶出过程、减少物料流量和高压釜的容 积。但是，过高的碱浓度也会给矿浆输送、赤泥分离 以及洗涤、蒸发等生产作业带来困难。此外，还会增 加溶出容器钢材的腐蚀。因此，采用合理的循环铝 酸钠溶液碱浓度必须从整个工业流程来权衡[ 12 1 。 在石灰添加量为9 ％、配料分子比1 ．4 0 、2 6 0 ℃溶出 6 0m i n 的条件下，不同循环母液苛性碱浓度时的氧 化铝溶出性能见图5 。从图5 可以看出当循环母 液苛性碱浓度为2 0 0g ／L 时，氧化铝实际溶出率较 低，仅为6 9 ．8 5 ％，说明该浓度下反应不能充分进 行。当苛性碱浓度从2 2 0g ／L 上升到2 6 0g ／L 时，氧 化铝溶出率变化比较平稳。在苛性碱浓度为2 4 0 ∥L 时，氧化铝相对溶出率达到9 6 ．8 7 ％，继续增加碱浓 度，氧化铝溶出率变化不大。研究表明，在一定条件 下，碱浓度较低，溶液中氧化铝趋于饱和，矿石中氧 化铝溶解有限。碱浓度过高，溶液黏度过大，溶出过 程中扩散速率降低[ 7 ] 。因此，对于该铝土矿，循环母 液苛性碱浓度在2 2 0 ～2 4 0g ／L 较为适宜。 零 瓣 丑 缝 苛性碱质量浓度他L - 1 图5 苛性碱浓度对A l 0 3 溶出率的影响 F i 蛋5E f f e c t so fc a u s t i cc o n c e n t r a t i o n 帅d i g 髂t i 蚰髓t i oo fA 1 20 3 2 ．2 ．4 石灰添加量对溶出性能的影响 石灰作为添加剂在氧化铝生产中得到广泛应 用。在拜耳法工艺处理一水硬铝石型铝土矿时，添 加适量的石灰有利于减少赤泥中苛性碱的浓度，提 高氧化铝溶出效果[ 1 引。此外，石灰还能消除矿石中 钛矿物的危害，并有助于脱硫[ 14 | 。在溶出温度2 6 0 ℃、 溶出时间6 0m i n 、配料分子比1 ．4 0 、循环母液苛性 碱浓度2 4 0g ／L 条件下，石灰添加量对氧化铝溶出 性能的影响见图6 。从图6 可以看出随着石灰加 入量的不断增加，氧化铝溶出率出现不同程度的增 加。当石灰添加量从3 ％增加到1 1 ％时，氧化铝实 际溶出率由6 2 ．3 7 ％增加到7 2 ．1 6 ％，相对溶出率由 8 4 ．0 3 ％增加到9 7 ．2 2 ％。当石灰添加量在9 ％以下 时，氧化铝相对溶出率不到9 0 ％。当石灰添加量由 9 ％增加到1 1 ％时，氧化铝溶出率变化不大。研究 表明，在拜耳法溶出过程中，钛矿物会与碱反应生成 钛酸钠，吸附在铝矿物颗粒表面形成薄膜阻滞化学 反应。添加石灰可以破坏钛酸钠或羟基钛酸钠薄 膜，促进反应扩散，提高氧化铝的溶出速度和溶出 率[ 14 | 。但是，如果石灰添加量过高，溶出反应过程 中会生成铝硅酸钙进人赤泥，造成铝损失[ 15 。。因 万方数据 6 4 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 2 1 年第2 期 此，综合考虑利弊，石灰添加量为9 ％较为适宜。 图6 石灰添加量对A l 0 3 溶出率的影响 F i g ．6 E f f e c t so fl i m ea d d i t i o n o nd i g e s t i o nr a t i oo fA 1 20 3 2 ．2 ．5 矿石粒度对溶出性能的影响 矿石粒度对溶出速度、氧化铝溶出率、赤泥分离 与洗涤以及矿浆输送等都有重要影响。在溶出温度 为2 6 0 ℃、溶出时间6 0m i n 、循环母液苛性碱浓度 2 4 0 ．og ／L 、石灰添加量9 ％、配料分子比1 ．4 0 的条 件下，不同矿石粒度时的氧化铝溶出性能如图7 所 示。从图7 可以看出在试验条件范围内，随着矿石 粒度的增大，氧化铝溶出率逐渐降低。当矿石粒度 为1 ．0 0m m 时，溶出率降低比较明显。这是因为， 矿石粒度太大时液固接触面积减小，反应不能充分 进行，矿石中仍然有很大部分有效氧化铝没有溶出， 导致氧化铝溶出率降低。研究表明，矿石磨得越细， 单位质量的相界面面积越大，溶出速度越快。另外， 矿石磨细后，能使原来被杂质包裹的氧化铝水合物 暴露出来，增大矿粒内部缝隙，缩短毛细管长度，促 进氧化铝溶出。但是，如果磨矿粒度过细，一方面会 增加磨矿过程的能耗，另一方面也会给后续赤泥沉 降和洗涤工序的操作带来困难[ 16 | 。因此，合理的磨 矿粒度应在不影响矿石溶出效果的前提下尽量放粗。 对于该铝土矿，矿石粒度控制在o ．5 0m m 以下较为 适宜。当矿石粒度为o ．2 8m m 时，氧化铝相对溶出 率为9 6 ．8 8 ％。 2 ．2 ．6 配料分子比对溶出性能的影响 配料分子比是指预期矿石中氧化铝充分溶出 时，溶出液所应达到的苛性比值。溶出时单位循环 母液所应配人的铝土矿就是据此计算的。在溶出温 度为2 6 0 ℃、溶出时间6 0m i n 、循环母液苛性碱浓 度2 4 0 ．og ／L 、石灰添加量9 ％的条件下，研究配料 分子比对氧化铝溶出性能的影响，结果如图8 所示。 从图8 可知随着溶出配料分子比的降低，由于溶出过 程中溶液的未饱和度降低，溶出反应速度变缓，氧化铝 溶出率降低。当配料分子比低于1 ．3 0 时，氧化铝溶出 率明显下降，矿石中氧化铝未完全溶出。当配料分子 比升高到1 ．3 5 ～1 ．5 0 时，氧化铝溶出率逐渐上升并保 持平稳。这是由加入矿石量减少使得反应更充分导致 的。因此，对于该铝土矿，在保证矿石氧化铝充分溶出 的情况下，配料分子比在1 ．3 5 以上较为适宜。 图7 矿石粒度对A l o ，溶出率的影响 F i g ．7 E f f e c t so fO r eg r a n u l a r i t y o nd i g e s t i o nr a t i oo fA 1 20 3 图8配料分子比对A l O ，溶出率的影响 F i g ．8 E f f e c t sO fi n g r e d i e n t sr a t i o o nd i g e s t i o nr a t i oo fA 1 20 3 2 ．3 赤泥特性 在溶出温度2 6 0 ℃、溶出时间6 0m i n 、循环母 液苛性碱浓度2 4 0g ／L 、配料分子比1 ．4 0 、矿石粒度 O ．2 8m m 、石灰添加量为9 ％的条件下进行铝土矿 溶出，溶出后赤泥进行洗涤、烘干。经测定，赤泥的 万方数据 2 0 2 1 年第2 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 6 5 含水率为5 9 ．3 9 ％，堆积密度为o ．4 7g ／c m 3 ，真密度 为2 ．3 5g ／c m 3 。 为了查明溶出赤泥所含元素的种类以及各元素 的含量，分别采用紫外一可见分光光度计 U V 、原 子吸收光谱仪 A A S 和X 荧光光谱分析仪 X R F ， 对赤泥主要元素进行了定量分析，结果为 ％ A 1 2 0 32 4 ．4 8 、S i 0 22 2 ．5 6 、C a O1 3 ．9 9 、N a 2 01 2 ．3 2 、 F e 2 0 36 ．8 4 、T i 0 24 ．0 3 、K 2 00 ．4 7 、L O I1 2 ．4 3 。可 知赤泥中铝硅比为1 ．0 9 ，碱硅比为O ．5 5 。 为了查明赤泥中主要矿物种类、组成及其赋存 状态，对赤泥样品进行了X 射线衍射 X R D 物相分 析，结果如图9 所示。从图9 可以看出赤泥中主要 含有沸石、霞石、水化石榴石等脱硅产物，并含有一 定量的赤铁矿、钙钛矿。 5 3 1 l 一沸石 2 一水化石榴石 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 51 01 52 0 2 5 3 03 54 04 55 05 5 6 06 5 7 07 5 8 08 59 0 2 川。 图9赤泥样品x R D 谱 [ 6 ] F i g ．9 X R Dp a t t e r no fr e dm u ds a m p l e 根据赤泥样品化学分析和X R D 分析结果，计 算得到了赤泥主要矿物成分含量 ％ 沸石3 9 ．1 6 、 赤铁矿6 8 4 、霞石1 5 8 1 、水化石榴石2 5 1 6 、钙钛 [ 7 ] 矿6 ．8 5 、氢氧化钙o ．8 7 。 3结论 针对富含云母、高岭石矿物的高铝、高硅和低铝 硅比铝土矿，采用拜耳法工艺溶出试验，研究了溶出 温度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、石灰添加量、 矿石粒度和配料分子比对矿石氧化铝溶出性能的影 响。研究结果表明，该铝土矿适合采用拜耳法溶出， 较为适宜的溶出条件为；溶出温度2 6 0 ～2 8 0 ℃、溶 出时间6 0m i n 以上、循环母液苛性碱浓度2 2 0 ～ 2 4 0g ／L 、石灰添加量9 ％、矿石粒度o ．2 8m m 、配料 分子比1 ．3 5 ～1 ．4 5 。在此条件下，氧化铝实际溶出 率达到7 2 ％以上，相对溶出率可达9 6 ％～9 8 ％。 [ 8 ] [ 9 ] 参考文献 w o r l dA l u m i n i u m ．A l u m i n aP r o d u c t i o n [ E B ／0 L ] ． [ 2 0 2 0 0 9 2 8 ] ．h t t p ／／w w w ． w o r l d a l u m i n i u m ． o r 酬 s t a t i s t i c s ／． 孙莉，肖克炎，娄德波．中国铝土矿资源潜力预测评 价[ J ] ．地学前缘，2 0 1 8 ，2 5 3 8 2 9 4 ． S U NL ，X I A 0KY ，L O UDB ．M i n e r a lp r o s p e c t i v i t yo f b a u x i t er e s o u r c e si nC h i n a [ J ] ．E a r t hs c i e n c eF r o n t i e r s ， 2 0 1 8 ，2 5 3 8 2 9 4 ． 任晓娟，范凤岩，柳群义，等．中国铝土矿的供应安全评 价[ J ] ．中国矿业，2 0 1 9 ，2 8 7 5 2 5 9 ． R E NXJ ，F A NFY ，L I UQY ，e ta 1 ．S u p p l ys a f e t y e v a l u a t i o no fb a u x i t em i n ei nC h i n a [ J ] ．c h i n aM i n i n g M a g a z i n e ，2 0 1 9 ，2 8 7 5 2 5 9 ． 潘昭帅，张照志，张泽南，等．中国铝土矿进口来源国国 别研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 9 ，2 8 2 1 3 1 7 ． P A NZS ，Z H A N GZZ ，Z H A N GZN ，e ta 1 ．A n a l y s i so f t h ei m p o r ts o u r c ec o u n t r yo ft h eb a u 妇t ei nC h i n a [ J ] ． C h i n aM i n 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