高铁三水铝石型铝土矿中氧化铝提取新工艺的基础研究.pdf

分类号 U DC 密级 编号 十I 初大- 訾 C E N T R A LS O U T HU N I V E R S I T Y 硕士学位论文 论文题目高铁三水铝石型铝土矿中 氧化铝提取蓟工艺的基础研究 学科、专业⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯铜然盗垒⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 研究生姓名曾精华 导师姓名及 专业技术职务李光辉教授 中南大学 二O 一一年十一月 分类号U D C 硕士学位论文 高铁三水铝石型铝土矿中 氧化铝提取新工艺的基础研究 B a s i cR e s e a r c ho nN o v e lP r o c e s so fA l u m i n a E x t r a c t i o nf r o mH i g hI r o nC o n t e n t g i b b s i t e - t y p e B a u x i t eO r e s 作者姓名 学科专业 学院 指导教师 论文答辩日期 曾精华 钢铁冶金 资源加工与生物工程学院 李光辉教授 答辩委员会主席 中南大学 2 0 11 年1 1 月 中和酸液，在p H 值为5 ．5 的条件下提取氧化铝，A 1 2 0 3 的提取率达到 9 5 ．3 8 ％。氢氧化铝沉淀中，氧化铝含量为3 4 ．9 4 ％，杂质含量仅为O ．7 3 ％。 关键词高铁三水铝石型铝土矿，氧化铝，铝硅酸钠，拜耳法，酸法 I I I A BS T R A C T H i g hi r o nc o m e n tg i b b s i t e - t y p eb a u x i t e ，l o c a t e di nG u i g a n g ，B i n y a n g a n dH e n g x i a no fG u a n g x ii st h el a r g e s tg i b b s i t e t y p eb a u x i t ea sk n o w ni n C h i n a ．A c c o r d i n gt oc h e m i c a lc o m p o s i t i o na n dp r o p e r t i e so ft h i so r e ，i tC a n b ei d e n t i f i e da sag i b b s i t e t y p eb a u x i t eo fh i g hi r o n ，h i g hs i l i c o n ，l o w a l u m i n u ma n dl o wA ／Sr a t i o ．I ti se c o n o m i c a l l yu n v i a b l et od e v e l o pt h e r e s o u r c e sa sas i n g l ec o m p o n e n tm i n e r a lb e c a u s et o t a li r o ng r a d ea n d a l u m i n ac o n t e n ta r el e s st h a nt h er e q u i r e m e n tf o ra ni n d u s t r i a lu t i l i z a t i o n ． T h u s ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pe f f i c i e n tt e c h n o l o g i e si no r d e rt ou t i l i z e a l u m i n i f e r o u sm i n e r a l sa n df e r r o u sm i n e r a l sc o m p r e h e n s i v e l y ． I no r d e rt or e s o l v et h i sp r o b l e m ，s e v e r a ld i f f e r e n tp r o c e s s e sh a v eb e e n s t u d i e da i m e da ts e p a r a t i o na n du t i l i z a t i o no fa l u m i n u ma n di r o n ．T h r e eo f t h e m ，i n c l u d i n gb e n e f i c i a t i o nf o l l o w e db ys m e l t i n gp r o c e s s ，p r i o re x t r a c t i o n a l u m i n ap r o c e s sa n dp r i o rs m e l t i n gi r o np r o c e s s ，a r er e c o m m e n d e df i n a l l y ． H o w e v e r ，t h e s ep r o c e s s e sh a v en o tb e e na p p l i e dt oi n d u s t r yo na c c o u n to f e c o n o m i co rt e c h n o l o g i cr e a s o n s ．T h e r e f o r e ，t h er e s o u r e sl e a v e su n d e v e l o p e du n t i ln o w ． I nr e c e n ty e a r s ，m a n yr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n th a v eb e e nc a r r i e do u t b yr e s e a r c h e r sf r o mC e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t yo nc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n o ft h eh i g hi r o nc o n t e n tg i b b s i t e - t y p eb a u x i t e ．An o v e lp r o c e s sn a m e d ‘ p r o c e s so fr e d u c t i o nr o a s t i n gw i t ha d d i t i o no fs o d i u ms a l t sa n dm a g n e t i c s e p a r a t i o n “ h a sb e e np r o p o s e d ，w h i c hc a ne f f e c t i v e l yr e a l i z et h es e p a r a t i o n o fi r o na n da l u m i n u mi nt h i so r e ．B yt h ep r o c e s s ，am e t a l l i ci r o nc o n c e n t r a t e w i t hm o r et h a n9 0 ％t o t a li r o ng r a d ea n dan o n - m a g n e t i cp r o d u c tw i t h4 0 ％ a l u m i n ac o n t e n tw e r eo b t a i n e d ．M e t a l l i ci r o nc o n c e n t r a t ec a nb eu s e da s s t e e l m a k i n gb u r d e n ，a n da l u m i n ac a nb ee x t r a c t e df r o mt h eh i g ha l u m i n a c o n t e n tn o n m a g n e t i cp r o d u c tf u r t h e ri nw h i c ha l u m i n ae x i s t sm a i n l ya s s o d i u ma l u m i n o s i l i c a t e ．T h ep r o c e s sh a ss e v e r a ls i g n i f i c a n ta d v a n t a g e s ， i n c l u d i n ge f f e c t i v es e p a r a t i o no fa l u m i n u ma n di r o n ，h i g hi r o nr e c o v e r y , l o w r e d u c t i o nt e m p e r a t u r ed u et ou s i n gb i t u m i n o u sc o a la sa r e d u c t a n t ，s h o r ta n d s i m p l ef l o w s h e e t ，a n dg o o dp r o s p e c to f i n d u s t r i a la p p l i c a t i o n ．T h e r e f o r e ，t h e r e s e a r c ho ne x t r a c t i o no fa l u m i n af r o mh i g ha l u m i n ac o n t e n tn o n - m a g n e t i c I V p r o d u c tb a s e do nt h ep r o c e s so fr e d u c t i o nr o a s t i n gw i t ha d d i t i o no fs o d i u m s a l t sa n dm a g n e t i cs e p a r a t i o ni so fg r e a ts i g n i f i c a n c et od e v e l o p m e n ta n d u t i l i z a t i o no fG u a n g x ih i g hi r o nc o n t e n tg i b b s i t e t y p eb a u x i t e ． I nt h et h e s i s ，t h ef u n d a m e n t a lo ne x t r a c t i o no fa l u m i n af r o mG u a n g x i h i 曲i r o nc o n t e n tg i b b s i t e t y p eb a u x i t ew a si n v e s t i g a t e d ．F o l l o w i n g c o n c l u s i o n sa r ea c h i e v e d 1 T h ed i f f i c u l t yi ns e p a r a t i o no fi r o n ，a l u m i n aa n ds i l i c o nw a s e x p l a i n e dm i n e r a l o g i c a l l yb ys y s t e m a t i c a li n v e s t i g a t i o no np h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so fG u a n g x ih i g hi r o nc o n t e n tg i b b s i t e t y p eb a u x i t e ．1 1 1 et o t a li r o n g r a d eo ft h eb a u x i t er e a c h e s31 ．2 2 ％．m u c hh i g h e rt h a ng e n e r a lb a u x i t e ． A 1 2 0 3a n dS i 0 2c o n t e n t sa r e2 6 ．3 5 ％a n d8 ．3 2 ％r e s p e c t i v e l y ．I ti Sab a u x i t e o fh i g hi r o n ，h i g hs i l i c o n ，l o wa l u m i n a ，a n dl o wA ／Sr a t i o ．M a j o rm i n e r a l si n t h eo r ea r eg o e t h i t e ，g i b b s i t e ，h e m a t i t ea n dK a o l i n i t e ．A l u m i n u mi ss c a t t e r e d i n g i b b s i t e ，g o e t h i t e ，h e m a t i t e a n ds i l i c a t e s ．A l u m i n u mi n g o e t h i t ea n d h e m a t i t ee x i s t si nt h ef o r m o fi s o m o r p h i s m ．N e a r l y10 0 ％o ft o t a l i r o ne x i s t s i ng o e t h i t ea n dh e m a t i t e ．S i l i c o np r e s e n t sm a i n l yi ns i l i c a t e s ．S t r u c t u r a l l y , f e r r o u sm i n e r a l so c c u ri n s i d eo o l i t e b e a n s h a p e d ，b e a n s h a p e d ，r e n a l s h a p e d a n db u l l p a r t i c l e s ．A l u m i n i f e r o u sm i n e r a l sp r e s e n to nt h es u r f a c e so fi r o n m i n e r a l sp a r t i c l e s ，w i t h i nt h ec e m e n to ri nt h ec r a c k sa m o n gi r o nm i n e r a l s p a r t i c l e s ．S i l a c e o u sm i n e r a l sd i s p e r s e di nv a r i o u sp a r t so ft h eo r e ．p 场甜i s m o r e ，a l u m i n i f e r o u s ，f e r r o u sa n ds i l a c e o u sm i n e r a l sa r ef i n ei ns i z e ，c o n j o i n t a n ds u b s t i t u t e dw i t he a c ho t h e r ．I nc o n c l u s i o n ．t h ee x i s t e n t i a lr e l a t i o n s h i p a m o n gf e r r e o u s ，a l u m i n i f e r o u sa n ds i l a c e o u sm i n e r a l si sc o m p l e x ．T h e r e f o r e ， p h y s i c a lb e n e f i c i a t i o ni sn o tf e a s i b l ed u et oe x t r e m e l yd i f f i c u l t yi nl i b e r a t i o n o fm i n e r a l s ． 2 D i s s o l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c si na l k a l ia n da c i ds o l u t i o no fp u r e s o d i u n la l u m i n o s i l i c a t ea r t i f i c i a l l ys y n t h e s i z e di nl a b o r a t o r yw e r es t u d i e d ． D i s s o l u b i l i t yi ns o d i u ma l u m i n a t es o l u t i o ni n d i c a t e st h a ti ti St e c h n i c a l l y f e a s i b l et oe x t r a c ta l u m i n af r o ms o d i u ma l u m i n o s i l i c a t eb yB a y e rp r o c e s s ． A tt h et e m p e r a t u r eo f2 0 0 。C ，c a u s t i cs o d i u mc o n c e n t r a t i o no f2 2 0 9 ／L ， c a u s t i cr a t i oo f3 ，a n dd i g e s t i o nt i m eo f6 0 m i n ，t h er e l a t i v el e a c h i n gr a t i oo f A 1 2 0 3r e a c h e d8 9 ．51 ％．H o w e v e r , d u et ot h el O WA ／Sr a t i oo fs o d i u m a l u m i n o s i l i c a t e ，a b s o l u t el e a c h i n gr a t i oo fA 1 2 0 3w a so n l ya b o u t6 0 ％． T h e r e f o r e ，i ti Se c o n o m i c a l l yu n f e a s i b l et oe x t r a c ta l u m i n af r o ms o d i u m V a l u m i n o s i l i c a t eo fl O WA ／Sr a t i ob yB a y e rp r o c e s s ．R e s u l t so fd i s s o l u t i o n e x p e r i m e n t si ns u l f u r i ca c i ds o l u t i o ns h o wt h a tt h ec o m p o n e n t so fs o d i u m a l u m i n o s i l i c a t ec a nb ed i s s o l v e di n t os o l u t i o ne a s i l y , w h i c hm a k e si t p o s s i b l ef o re x t r a c t i o na n dr e c o v e r yo ft h e m ．A tt e m p e r a t u r eo f30 ℃． s u l f u r i ca c i dc o n c e n t r a t i o no f3 0 ％，l i q u i d - s o l i dr a t i oo f10 ，l e a c h i n gt i m eo f 3 0 m i n ，l e a c h i n gr a t i o so fA 1 2 0 3 ，S i 0 2a n dN a 2 0w e r ea l lo v e r9 0 ％．O n c o n d i t i o no fh i g h e rs u l f u r i ca c i dc o n c e n t r a t i o n ，o rh i g h e rt e m p e r a t u r e ，o r l o n g e rl e a c h i n gt i m e ，S i 0 2d i s s o l v e di nt h ea c i dl e a c h i n gs o l u t i o nw a s p o l y m e r i z e dt ob es i l i c ag e la n dr e m o v e df r o ma c i dl e a c h i n gs o l u t i o nb y s o l i d l i q u i ds e p a r a t i o n ． 3 B e c a u s eo fg o o dd i s s o l u b i l i t yo fs o d i u ma l u m i n o s i l i c a t ei ns u l f u r i c a c i ds o l u t i o n ，s e p a r a t i o no fs o d i u m ，a l u m i n u ma n ds i l i c o ni na c i dl e a c h i n g s o l u t i o nw a ss t u d i e df u r t h e r , a n da p r o c e s so f “a g i n g n e u t r a l i z i n g ’’w a s p r o p o s e d ．R e m o v a lr a t i oo fS i 0 2r e a c h e d9 9 ．5 6 ％o nt h eo o t i m u mc o n d i t i o n o ft e m p e r a t u r e8 0 。Ca n da g i n gt i m e3 0 m i n ．E x t r a c t i o nr a t i oo fA 1 2 0 3f r o m a c i dl e a c h i n gs o l u t i o nr e a c h e d9 8 ．6 3 ％a tp Ho f5 ．5i nn e u t r a l i z a t i o n e x p e r i m e n t su s i n gN a o Ha sn e u t r a l i z i n ga g e n t ．C o n t e n to fA 1 2 0 3a n dN a 2 0 i na l u m i n u mh y d r o x i d ep r e c i p i t a t i o na b t a i n e dw e r e3 3 ．2 9 ％a n dO ．16 ％， r e s p e c t i v e l y ． 4 A i m e da ta l u m i n ae x t r a c t i o n ．t e c h n i c a ls t u d yw a sc a r r i e do u tb y u s i n gG u a n g x ih i g hi r o nc o n t e n tg i b b s i t e t y p eb a u x i t ea sla wm a t e r i a l ，a n d an o v e lp r o c e s so f “r e d u c t i o nr o a s t i n gw i t ha d d i t i o no fs o d i u ms a l t s m a g n e t i cs e p a r a t i o n s u l f u r i ca c i dl e a c h i n g a g i n g n e u t r a l i z i n g ’w a s p r o p o s e d ．A tN a 2 C 0 3d o s a g e o f2 5 ％，N a E S 0 4 d o s a g e o f15 ％， N a 2 8 4 0 7 I O H z Od o s a g eo f 2 ．5 ％，r o a s t i n gt e m p e r a t u r eo f1 0 5 0 “ C ，t i m eo f 6 0 m i n ，g r i n d i n gt i m eo f15 m i n ，g r i n d i n gf i n e n e s so f9 6 0 ／旷9 7 ％l e s st h a n 0 ．0 7 4 m ma n dm a g n e t i cf i e l d i n t e n s i t y o f10 0 0 G s ．am e t a l l i ci r o n c o n c e n t r a t ew i t ht o t a li r o ng r a d eo f9 2 ．71 ％a n dan o n - m a g n e t i cp r o d u c t w i t h3 9 ．2 9 ％a l u m i n ac o n t e n tw e r eo b t a i n e d ．B ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ． 91 ．17 ％o fF ei nb a u x i t ew a ss e p a r a t e di n t om e t a l l i ci r o nc o n c e n t r a t e ．a n d 9 2 ．9 5 ％o fA 1 2 0 3i n t on o n - m a g n e t i cp r o d u c t ．D i s s o l u t i o nc h a r a c t e r i s t i co f h i 曲a l u m i n ac o n t e n tn o n - m a g n e t i cp r o d u c ti ns u l f u r i ca c i ds o l u t i o nw a s s t u d i e d ．A c c o r d i n g t ot h e o p t i m i z a t i o n o f l e a c h i n gp a r a m e t e r s ，a t t e m p e r a t u r eo f3 0 ℃，s u l f u r i ca c i dc o n c e n t r a t i o no f3 0 ％，l i q u i d - s o l i dr a t i o V I 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．Ⅳ 第一章文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 广西高铁三水铝石型铝土矿资源开发状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 ．1 广西高铁三水铝石型铝土矿资源特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 ．2 广西高铁三水铝石型铝土矿综合利用研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 综合利用铝硅酸钠的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．2 ．1 石灰苏打烧结法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 ．2 ．2 氧化钙常压法脱钠．碳酸钠分解法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．2 ．3 石灰脱碱．转型．改性- f 氐温苛性碱液脱铝法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．2 ．4 高压水化法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 1 ．2 ．5 酸溶法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 1 ．2 ．6 烧结．晶化法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一11 1 ．2 ．7 生物法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 1 ．3 本文研究的目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 第二章原料性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．1 化学成分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．2 物相组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．3 主要元素的物相分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．4 主要矿物的嵌布特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 5 2 ．4 ．1 电镜扫描分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．4 ．2 显微结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．4 ．3X 射线能谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 7 第三章从铝硅酸钠中提取氧化铝的基础研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．1 铝硅酸钠的合成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 3 ．1 ．1 高温焙烧法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．1 ．2 溶胶．凝胶法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．2 铝硅酸钠的拜耳法溶出性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 2 3 ．2 ．1 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 3 ．2 ．2 拜耳法溶出试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 3 ．2 ．3 铝硅酸钠的拜耳法溶出行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 3 ．3 铝硅酸钠的硫酸溶出性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 3 ．3 ．1 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 3 ．3 ．2 酸溶试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 3 ．3 ．3 铝硅酸钠的酸溶行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 3 ．4 酸溶出液中的二氧化硅的分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 4 3 ．4 ．2 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 3 ．4 ．3 脱硅试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6 3 ．5 氧化铝的提取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 3 ．5 ．1 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 3 ．5 ．2 中和试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 3 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 3 第四章高铁铝土矿中氧化铝的提取新工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯6 5 4 ．1 铝铁分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 4 ．1 ．1 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 4 ．1 ．2 铝铁分离效果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6 4 ．2 富铝渣的拜耳法溶出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 9 4 ．3 富铝渣的硫酸溶出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 4 ．3 ．1 硫酸浓度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 4 ．3 ．2 浸出时间的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 3 4 ．3 ．3 浸出温度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 3 4 ．3 ．4 搅拌速度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 4 4 ．3 ．5 液固比的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 5 4 ．4 酸溶出液中硅的分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 6 4 ．4 ．1 酸溶出液的性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 6 4 ．4 ．2 脱硅试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 6 4 ．5 氧化铝的提取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 7 4 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 8 第五章推荐工艺流程及应用前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 9 第六章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 l 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 3 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 0 攻读硕士学位期间的主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 1 硕士学位论文 第一章文献综述 第一章文献综述 1 ．1广西高铁三水铝石型铝土矿资源开发状况 1 ．1 ．1 广西高铁三水铝石型铝土矿资源特点 上世纪八十年代，在我国广西中部的贵港、宾阳和横县等地，发现了大规模的 三水铝石型铝土矿矿床。该矿广泛分布于桂中地区，为高铁、高硅的结核状铝土矿， 是国内外少见的铝土矿类型I 卜4 J 。该矿预测资源总量达1 0 。3 0 亿吨，是我国现知的规 模最大的三水铝石型铝土矿矿床【5 7 J 。 该矿石的主要组分为砧2 0 3 、F e 2 0 3 、S i 0 2 和H 2 0 ，四者之和约9 5 ％。其中A 1 2 0 3 含量2 0 ％～3 7 ％，平均为2 8 ％；F e 2 0 3 含量3 5 ％ - - - 4 6 ％，平均为4 0 ％；S i 0 2 含量4 ％- - 一 1 2 ％，平均为8 ％；灼减含量1 0 ％～2 0 ％，平均为1 7 ％。矿石的铝硅比为2 ～7 ，平均为 3 。此外，矿石中还含有T i 0 21 ．6 0 ％，M n O1 ．1 ‰V 2 0 50 ．2 2 ％，G a0 ．0 1 7 ％，K 2 00 ．7 8 ％， 稀土 3 4 0 “ - - 9 3 3 1 0 r 6 等有价金属元素，其含量都已达到综合利用指标，可进行综 合回收利用。矿石中的有害杂质除磷的含量为0 ．1 8 ％，稍高于炼钢要求外，其他如 C a O 0 ．15 ％ 、M g O 0 ．2 9 ％ 、A s O ．0 4 5 ％ 、s o ．13 ％ 、P b 0 ．0 9 ％ 、Z n O ．0 3 ％ 、 S n O ．0 3 6 ％ 、有机碳 o ．2 4 ％ 等的含量均低于炼钢和氧化铝生产用矿石的允许含量 【1 ’7 - 1 4 ] o 矿石中所含主要矿物为三水铝石 2 5 ％- - - 4 5 ％，平均为3 0 ％ 、针铁矿 3 5 ％～5