我國氧化鋁工藝現(xiàn)狀

1、我國氧化鋁工藝現(xiàn)目前枇界上生產(chǎn)氧化錯(cuò)主饗是通過欣法即拜耳袪*混聯(lián)法和燒詰具怵應(yīng)用哪種方法要根朋礦石的特征而定.我國礦的鋁硅比較低.這特貞決定了我回生產(chǎn)氧化整的工藝主翌釆用燒緯法和混聯(lián)法，只有通過備種方怯（如選礦）提離礦物的的鋁旌比才能應(yīng)用拜耳法生產(chǎn)皿叫冃前.世界上除中國和俄羅斯以燒姑法和聯(lián)合法為主外*其他囿家釣90%前氣化錯(cuò)生產(chǎn)采用邦耳法見表1M叫K1-flI腫盤年仝世菲帕土孑相孔化慨的生尸能力Taji址7WrKld空klypr些tiuclitanuppacPlyofbauxiteandMumina地區(qū)鉗十獷出產(chǎn)能力/%氧化悄士產(chǎn)能力/%置化帕士產(chǎn)方法北釜利抑勒比I020拜耳法2013丼耳法人

2、洋洲3-12610U井只法+妣結(jié)獄舎法X洲冷1歐洲和歐幵申即1221癢耳注礙蠟聯(lián)含渣角計(jì)100)00口3億噸0.51fZM我國氧化鋁生產(chǎn)與國外軌優(yōu)鉗生產(chǎn)存衣的主婁茬距衷現(xiàn)在以卜幾個(gè)方面帕叫<1>闔外箔土獷多為二水鋁石（AZS較SD，生戶方法可以采用流程簡單的拜耳法*而我國怡土礦主要是一水硬10石（A/SS（ftX主要采用滝稈復(fù)雜的混聯(lián)法和燒結(jié)法.（2）裝備朮屮低、覘模小.我國六大氧化協(xié)廠.2002年總產(chǎn)量為544平血規(guī)棋為沁力噸”2003年思產(chǎn)憒為604萬噸T均規(guī)模為100力噸.而澳大利童的平溝規(guī)橫在230萬噸以上.產(chǎn)能施大的榕扌皇斯通軟牝協(xié)廠.年產(chǎn)氣比豐37Q力噸.（3）能耗高、

3、生產(chǎn)成本高.我忸鋁土礦T-水換密石.較W水錯(cuò)石難以處骸日刑我國氧化號企業(yè)屢齊水乎校皈因此能耗較陽加上我國的観化鋁宦業(yè)是右計(jì)劃經(jīng)濟(jì)休制下建設(shè)起來的.除平朶鎧廠外*企業(yè)半社會現(xiàn)徐嚴(yán)亜.管理層按多，管理費(fèi)用也品不下.國此.我悌粗比鋁的生產(chǎn)成本較高.（的耘化轄產(chǎn)品威雖不高，勞為中町狀氧化鋁*目前國內(nèi)治金級缸化宦產(chǎn)品弱為屮間伏氧化鉗，產(chǎn)品粒嘖較他，產(chǎn)甜的辟拐描數(shù)牧大，蹩液好地滿足電謂貂匚業(yè)的要求.述姜進(jìn)步完薦和稔癥戰(zhàn)狀氧化協(xié)生產(chǎn)技術(shù)"（5）生產(chǎn)流穆氏，建設(shè)投協(xié)郴對較大，混聯(lián)叢單糧產(chǎn)品的建設(shè)投資比常規(guī)弭環(huán)法師20%以h總Z.我國佻化黑匚業(yè)日詢附壬翌問題歸納起有以下幾個(gè)方面：由F以屁朕法生產(chǎn)工藝為

4、応造成氧化鉗生產(chǎn)淤程長,能耗亦陀產(chǎn)成本髙、產(chǎn)砒就掘報(bào)卑*觸動臨產(chǎn)率低、卷設(shè)役桂大*1.2鋁土礦選礦脫硅技術(shù)選礦技術(shù)是根據(jù)所選礦石的特件及存在的形式來劃分的，是以物理、化學(xué)和生物等學(xué)科為甚礎(chǔ)的一門科學(xué)技術(shù)根據(jù)礦石中不同礦物的物化性質(zhì)差異將有用曠物與脈石礦物分開，以獲得冶煉或其他工業(yè)所需原料所便用的技術(shù)都為選礦技術(shù).1.2物理選礦法脫硅物理選礦法是應(yīng)用礦物的物理性質(zhì)或表面性質(zhì)的差異來分離鋁土礦。比較常用的方法有根據(jù)礦物喚度不同選樣性碎解、添加絮凝劑使礦物選擇性沉降和浮選等.洗礦和篩分流程是利用某些鋁礦物（如高嶺石型鋁土礦）中島嶺石陵度低、易泥化的特點(diǎn)，將礦石破碑后通過圓簡洗礦機(jī)、槽式洗礦機(jī)、旅篩機(jī)

5、和水力旋流器等設(shè)備，再通過洗獷和篩分可將具除掉.從而提高原礦的鋁確比卩忙我國鋁上曠主要以一水殛鋁石祀土礦為主，戲履于鏈狀結(jié)構(gòu)，原子閭主要通過離了低相連、破度較大.脈石礦物主要以伊利石、高嶺石、葉臘石尊粘土礦物為主，其旳為層狀結(jié)構(gòu)，層間為作用力比牧弱的氫鍵、離子密、分子鍵，導(dǎo)致英峽度低.因此，這漪類礦物受相同外力粉碎時(shí)，粒度滅小速率存點(diǎn)著差異，正是這種差異使得鋁土礦中鋁硅礦物通過選擇性戰(zhàn)聒分嬴成為可能【心忙選擇性絮凝是將鋁土礦磨到一定大小的粒度后，利用含鋁礦物和含硅礦物表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)的羞異，選用合適的絮凝刑選擇性地使礦漿中的某些礦物發(fā)生絮凝，然后將絮凝物與未絮凝礦物分離該方法主要用于嵌布粒度很細(xì)的

6、一水硬鋁石型鷗土礦石，分離成敗的關(guān)鍵在丁-是否能尋找到適合的幫凝劑和分做劑"I.浮選脫旺法：礦物顆粒自身表面貝有就水性或經(jīng)浮選藥刑作用產(chǎn)生或增強(qiáng)疏水性。疏水就是親油和親氣體，M在液、氣或水油的界面發(fā)生聚集.經(jīng)過一系列工藝處理后的獷純雖於密度人卻能與氣泡和浮選劑親合而被浮丁浮選機(jī)的曠液衣面，將作為泡沐產(chǎn)&回收.泡沐浮選依:據(jù)不同的匕浮物分為正、反浮達(dá)，目詢正浮選相對來說較容易實(shí)現(xiàn)，工藝比較成熟I20-24）.生物選礦法脫硅人類有目的的采用生物技術(shù)從礦物中直接或間接提取有用金屈的方法即為伕物迭礦.根抵生物作用于目的曠物的過程與結(jié)果的不同，生物對礦物的氧化過程可以分為兩類：生物浸出

7、（Bio-lcaching）和生物氧化（Bio-oxidation）生物選礦技術(shù)研究的方向主要有生物氧化適用的范田、生物氧化機(jī)理及氧化細(xì)菌的功能培養(yǎng)、生物氣化工業(yè)應(yīng)用基砒研究尊御。生物浸出是指利用細(xì)菌對含有目的元素的礦物進(jìn)行氧化，被慕化后的日的元素以離子態(tài)進(jìn)入溶液中，於后對所浸出的溶液進(jìn)行進(jìn)一步處理從中提取日的元案，并丟棄沒渣的過程.如細(xì)茵對含銅、鋅、蝕、楝、鉆等硫化礦物進(jìn)行氧化.即X于生物浸岀.生物浸出是對含有目的元素的礦物進(jìn)行氧化，有用元索以離子念進(jìn)入浴液后傾出，向生物氧化則作用目標(biāo)與生物傾出止好相反.它足對包我日林礦物的非目標(biāo)礦物進(jìn)行氧化，使含有目標(biāo)元素的礦物存留在氧化渣中，然后進(jìn)&qu

8、ot;步處理.生物氧化的待點(diǎn)是：細(xì)菌對包裹目的礦物（或元索）的非目的礦物進(jìn)行氧化：歿氣化后的非目的獷物以離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中被丟弁處理，而目的礦物（或元素）或仍留存丁氧化后的渣中，如細(xì)菌對含有金、銀的黃飲礦、帝砂等礦物的氧化，即屈于生物氧化“叫生物浸出的轉(zhuǎn)點(diǎn)：細(xì)繭對目的礦物（或元索）的非目的礦物進(jìn)行氧化；被氣化后的目的礦物以離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中進(jìn)行后處理而仍存留于氧化后渣中的非目的礦物（或元素）械丟棄.生物選礦法對鋁七礦的分離主要是通過微生物來分無硅酸鹽和鋁玨酸鹽礦物。比如，細(xì)菌可以將高嶺石破壞為氧化碌和二氧化硅及氏他一些雜質(zhì).進(jìn)-步使二箱化硅轉(zhuǎn)化為可溶物，而氧化憶不溶，得以分離卩°嘰碉

9、然經(jīng)物選礦與其他方法桎比具有許多優(yōu)點(diǎn)，但這種方法尚處于發(fā)展的初級階段任然有許多困難需要攻克，暫時(shí)無法應(yīng)用于工業(yè).化學(xué)選礦法脫硅化學(xué)選礦是基于礦物組分結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)的差并，利用化學(xué)方法改變礦物組成及笫構(gòu)，然后用相應(yīng)方法使F1標(biāo)組分富集的礦物加工工藝.應(yīng)用化學(xué)選礦是處理貧、細(xì)、雜等雄選礦物原料和使未利用礦產(chǎn)資源姦源化的有效方法，其分選效率比物理選曠法高。但化學(xué)選丁過程需消耗大塑的化學(xué)藥劑，對環(huán)發(fā)污染比較大,對設(shè)備腐蝕很嚴(yán)重，且對固液分離等的翌求均比物理法選礦高。因此，在通常條件下應(yīng)盡可能采用現(xiàn)有的簡單的選礦法處理礦物原料，僅在單獨(dú)使用物理選礦法或生物選礦法無法處理或得不到合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)時(shí)，才考

10、慮柬用化學(xué)選礦工藝叫化學(xué)選礦法：高溫下通過化學(xué)手段使鎧土礦&石分解、強(qiáng)減處理后，SiO2轉(zhuǎn)變成硅酸鹽優(yōu)先被溶出.含鋁礦物仍以同體形式心在，然后可通過固液分離等方注便可達(dá)到預(yù)脫硅的目的卩2M.目詢，見報(bào)道的冇焙燒+NaOH溶出脫時(shí):丄藝相NaOH應(yīng)接溶出一分選脫硅工藝I34岡總而言之，化學(xué)選礦對能耗和設(shè)備均要求牧苛刻.近幾年研究茨明，化學(xué)脫址主要是針對高嶺石中的硅即濱出脫時(shí)時(shí)被熔出的是非晶戀的SiO2.這些結(jié)果說明化學(xué)方法不能有效的脫硅卩叫正浮選脫硅國外早在上世紀(jì)三四十年代就開始研究浮選法分離鋁土礦，直到七十年代才有所突役，雖然A/S有所提高.但選礦冋收率和金屬冋收率僅為60%左右.ff

11、l內(nèi)對鋁土礦的正浮選研究是七十年代開始的.直到“九五”期閭/右貿(mào)破性進(jìn)展1391.經(jīng)過多年的研究表明，采用分支復(fù)選法進(jìn)行鎧土獷鎧硅分肉可以有效地脫硅.具體方法如圖這種方法不僅與常規(guī)浮選折標(biāo)相同，還可以有效地降低生產(chǎn)成本及對環(huán)境的影響.CH31份3份C笫一支）（第二支Jnrwr3份1份（第：支）r4第二支尾礦稍礦陽1-1分丸復(fù)逸法Fig.1-1Branchingflotationmethod表1-5是我國兒個(gè)地區(qū)鋁土礦正浮選脫硅茯得的一些代衣性的試驗(yàn)結(jié)果從表15的結(jié)來可知，我國的一水硬鋁石羽鋁土礦可浮性較好，產(chǎn)率品均為75%左右，采用正浮選脫硅技術(shù)是可行的但從結(jié)果來看，對于不同地區(qū)大多數(shù)中低A/

12、S的鋁土礦而言，獲得的精礦A/S只有8左右（備低），而且AHOj回收率也不是很高，造成一定址的AhO：在浮選過程中損失.A15我國作上歹正浮如5獲再的一些代嵐吐的試?yán)L第果Table1-5Somerepresentativeresultsofdirectflotationinchina試笛規(guī)模產(chǎn)細(xì)產(chǎn)率/%AbO?何孜率/%AhO)/%SiO>%A/S73.2372.368.488.5479.98孝義鉗上小盤進(jìn)續(xù)26.7749.5629.891662002礦試峻100.0066.2614.054.66100.0065.9271.257.859.0871.12孝義鋁七半1:業(yè)試尾礦34.085

13、5.9623.172.422888礦100.0066.0413.075.05100.00mr67.7970.128.698.0774.47蛉中（TW:小住連續(xù)尾礦32.2158.6219.343.0325.51礦KC100.0066.4112.125.45100.00平果俗七M(jìn)r82.3055.82649.098827礦（低品小盤連續(xù)尾r19.7034.7723.881.4611.73試撿位）原100.0052.179.285.66100.00平果鉛七mr80.2062304.0915.2088.14小刮連續(xù)rcam試驗(yàn)尾<r19.8031.3413.232.371186位）原礦100.

14、0056.175.909.52100.0081.3171.746.92103588.90小關(guān)協(xié)匕小住辻續(xù)尾礦18.693&9833.27U711.10礦試躲1000065.62JI.855.53100.00通過國家“九五”攻關(guān)，我國在鋁土礦正浮選脫硅試臉方面取得了突破性進(jìn)展WQ.長城鋁業(yè)公司和山西鋁土礦擴(kuò)大連選試驗(yàn)和工業(yè)試騙中獲徊了較好的工藝指標(biāo)。與原有的生產(chǎn)工藝相比.蠱藥劑用斤、生產(chǎn)成本、系統(tǒng)處理能力和適應(yīng)性及運(yùn)行穩(wěn)定性等方面都有不同程度的提高呦.北京礦冶研究總院成功地完成了對低品位一水枝鋁石里鋁土礦選礦拜耳法新丄藝的工業(yè)試驗(yàn)，研究開發(fā)了多段磨礦-次選別（粗粒中曠返回再關(guān)）的工藝流程

15、，形成r-整套較為成熟的鋁土?xí)邕x礦拜爾法工業(yè)應(yīng)用技術(shù)與裝備.以此為基礎(chǔ)，先后開展了“河南鋁土礦工藝礦物學(xué)研究”、“孝義鋁土礦正浮選脫硅連選試臉”、“拜爾法赤泥韓質(zhì)改良技術(shù)”等多項(xiàng)技術(shù)研究，獲得了良好的技術(shù)指標(biāo)（切。表1.6為北京礦冶總院、中南大學(xué)、長域鋁業(yè)公司對國家九五科技攻關(guān)獲得的鋁土礦正浮選脫硅試驗(yàn)結(jié)果"正浮選脫硅的主要特點(diǎn)是：浮選易于實(shí)施.捕收劑價(jià)格便宜以得.但帝礦含鍛島（上浮址大），導(dǎo)致線刑用最大及椅礦中藥劑殘留竜島：對于嵌布粒度細(xì)、礦物組成復(fù)雜的鋁上礦要求細(xì)既.這樣艷雖掛耗就會提高.fl水分律雖較大、精礦腔水用雄，不利丁降低幵耳法»5出過程的能耗皿.A卜6國家九五

16、科技攻關(guān)5U$的気王F正浮逸S試險(xiǎn)九果Table1-6Theresultsofdirectnotationinthe9thfiveyearsprogramsforscienceandtechnologydevelopmentofChina試驗(yàn)單位試驗(yàn)規(guī)枝原礦A/S粘礦A/S輅礦產(chǎn)半/%AhO）冋收率/%實(shí)繪宅小住試驗(yàn)59814.0379.3887.31北京礦冶總険擴(kuò)人連迭試峻5.8911.4184.4690.66實(shí)驗(yàn)童小戰(zhàn)試驗(yàn)5.8511.9280.8588.10曠人在迭試絵5.7111.0380.9587.41K城鋁業(yè)公同工業(yè)試驗(yàn)5.9011.3979.5286.45反浮選脫硅鋁土礦反浮選脫

17、狂新工藝試驗(yàn)是根據(jù)獷石中主要礦物的含魚特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，其主要原理是采用陽離了捕收劑或右陰離子捕收劑將含雖較少的含硅脈石礦物（鋁硅酸狀礦物）浮出，采用調(diào)整刊抑制含鋁較多的耕礦（一水碩借石），使其留任浮選憎內(nèi)。陽離了捕收劑主要為脂肪胺及其衍生物；陰離了捕收劑主要為脂肪酸鹽及其衍生物：調(diào)整劑均可用淀粉、單寧等國外的工作者已對反浮選技術(shù)做i些研究，但由于穡礦中氧化1S的回收率比較低、藥劑成本太高、抑制劑和捕收劑用呈過大而未彼工業(yè)應(yīng)用,50-M,.近幾年.針對我國鋁土?xí)绶锤∵x脫硅的方法勺技術(shù)，我國的科技工作者也做了大就的工作：趙世民等人用NY2-氮乙基）月桂酰胺和NY3.氨丙基）月桂醉胺為捕收劑對幾秤鋁硅酸

18、鹽礦物進(jìn)行浮選研究，發(fā)現(xiàn)NY2氮乙基卜月杜酰胺對葉臘石的浮選性能最好.而對伊利朽和高嶺石相對較低；N.（3.氨丙基）月桂酰胺對三種礦物的剛收率分別可達(dá)91%、90%和96%,義現(xiàn)出良好的備收性能障叫張國范研究了以陽離子為捕收劑時(shí)，高嶺石與一水硬鋁石表面電性的不同導(dǎo)致其可浮性存在差異.說明藥劑與礦物主要足通過胖電或氫鍵作用（岡蔣吳等人以烷基胺為捕收劑，對三種硅酸欵礦物（高嶺石、伊利石和葉朋石）進(jìn)行可浮性研究IR表明捕收刑與獷物之間通過物理作用而發(fā)生吸附,38L李海普尊人用十二胺作為捕收劑，陰離子和陽離子淀粉做抑制劑，分別考察一水磯鋁石和高嶺石的浮選行為發(fā)現(xiàn)此抑制劑可以右效地抑制水硬IS石I別.日詢，雖然科研工作者在反浮選方而研究逐漸增多但受冬方面原因限制,反浮選在工業(yè)上的應(yīng)用目詢還沒有實(shí)現(xiàn)。禺土?xí)缭V品位越高，日標(biāo)礦物含星越高.采