李愛龍

（廣西華銀鋁業(yè)有限公司，廣西 百色 533000）

近年來，我國氧化鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，許多新建、擴(kuò)建項(xiàng)目紛紛開工，氧化鋁產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，進(jìn)一步加劇了各氧化鋁廠對(duì)礦石資源的競(jìng)爭(zhēng)。由于我國鋁土礦資源保證度不高，加上多年來，各氧化鋁廠為追求質(zhì)量，一直是采富礦、棄貧礦，礦石貧化問題日益突出。因此，針對(duì)礦石品位下降的情況，結(jié)合生產(chǎn)工藝，對(duì)桂西低品位礦石開展溶出性能試驗(yàn)，為優(yōu)化低品位礦石溶出指標(biāo)，提供參考。

1 試驗(yàn)原料

鋁土礦：華銀鋁均化庫鋁土礦經(jīng)磨礦混勻，其化學(xué)成分分析見表1。

表1 鋁土礦化學(xué)成分，%

礦石A/S為6.29，品位低，質(zhì)量差。

石灰：取自生產(chǎn)入磨石灰，經(jīng)破碎混勻，其化學(xué)成分分析見表2。

表2 石灰的化學(xué)成分分析，%

循環(huán)母液、一次洗液均取自生產(chǎn)，每次實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行成分分析。

2 鋁土礦溶出試驗(yàn)方法

鋁土礦的溶出性能研究在高壓釜中進(jìn)行。將2L的循環(huán)母液注入到高壓釜中，升溫至90℃，加入經(jīng)過配料計(jì)算的礦石和石灰，蓋上蓋子，啟動(dòng)攪拌，同時(shí)按照預(yù)定升溫曲線進(jìn)行加熱，達(dá)到溶出溫度后，按要求保溫溶出；溶出完成后，自然降溫30m in，通水冷冷卻至110℃，取溶出礦漿進(jìn)行固液分離，分析赤泥及漿液成分；并加入計(jì)量好的一洗液，110℃保溫1h，取稀釋礦漿進(jìn)行分析。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 石灰添加量的影響

在溶出溫度260℃，保溫溶出28m in的溶出條件下，進(jìn)行石灰添加量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

添加石灰可以消除鈦礦物的危害作用，提高Al2O3的溶出速度，同時(shí)降低堿耗，隨著石灰添加量增大，溶出率升高；當(dāng)石灰添加到一定量時(shí)，繼續(xù)增加石灰量會(huì)使赤泥產(chǎn)出率升高，氧化鋁損失增大，溶出率降低。通過本次試驗(yàn)，石灰最佳加入量為12%。

3.2 溶出溫度影響

選擇最佳石灰添加量12%，在260℃和265℃下進(jìn)行保溫溶出實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 溶出溫度實(shí)驗(yàn)

礦漿細(xì)度：-63μm=77% 配料Rp：1.14 保溫時(shí)間：28min 自然降溫時(shí)間：30min

溫度是影響氧化鋁溶出過程中最主要的因素。隨著溶出溫度的升高，Al2O3在NaOH溶液中的溶解度增大，使Na2Ok能夠溶人更多的Al2O3。實(shí)驗(yàn)表明，溶出溫度提高5℃，溶出礦漿Rp提高了0.02，相對(duì)溶出率提高1.3%。

3.3 溶出時(shí)間影響

在260℃的溶出溫度下，進(jìn)行了28m in、35m in及40m in的溶出時(shí)間對(duì)比實(shí)驗(yàn)，見圖2。

鋁土礦溶出過程中，只要Al2O3的溶出沒有達(dá)到最大值，增加溶出時(shí)間，Al2O3的溶出率就會(huì)增大。在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，延長(zhǎng)溶出時(shí)間是提高礦石溶出率的有效途徑。但從設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率來看，延長(zhǎng)溶出時(shí)間，影響整個(gè)生產(chǎn)效益，找準(zhǔn)最佳溶出時(shí)間，需要進(jìn)行綜合考慮。

3.4 母液苛性堿濃度的影響

通過改變母液苛性堿濃度的溶出試驗(yàn)，了解母液對(duì)低品位礦石溶出的影響，見圖3。

母液苛性堿濃度越高，Al2O3的未飽和程度就越大，鋁土礦中Al2O3的溶出速度就越快，溶出效率高。但母液苛性堿濃度低于250g/L時(shí)，溶出率隨苛性堿的增加而明顯升高，苛性堿濃度高于250g/L時(shí)，溶出率增加不明顯。

3.5 礦石細(xì)度影響

增加磨礦時(shí)間，使礦石更細(xì)，增加了礦石與溶液的接觸面積，提高了反應(yīng)活性，從試驗(yàn)來看，礦石-63um質(zhì)量分布從72%提高到77%時(shí)，溶出率有明顯提高，而超過77%時(shí)，繼續(xù)加大磨礦細(xì)度，溶出率提高不明顯。

3.6 攪拌速度影響

攪拌的目的是使料漿流動(dòng)，礦粒與溶液之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)烈的攪拌可使整個(gè)溶液成份趨于均勻，礦粒表面上的擴(kuò)散層厚度將會(huì)相應(yīng)減小，使溶出過程得到強(qiáng)化。

從實(shí)驗(yàn)來看，攪拌速度的提高可以提高礦石的溶出率，但提高的幅度不大。

3.7 配料影響

在溶出溫度260℃，保溫時(shí)間28m in，自然降溫時(shí)間30m in，石灰添加量為12%等工藝條件下，開展了預(yù)計(jì)Rp為1.12、1.14、1.16三個(gè)配礦實(shí)驗(yàn)，如圖3所示。

從實(shí)驗(yàn)來看，隨著配料預(yù)計(jì)Rp的增加，礦石的溶出率急劇下降，溶出效果差，低品位礦石配料低。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)針對(duì)桂西低品位鋁土礦開展溶出性能試驗(yàn)，探討了溫度、保溫時(shí)間、石灰添減量、循母苛性堿濃度、配料、礦石細(xì)度及攪拌強(qiáng)度等因素的影響，得出如下結(jié)論：

1)礦石品位下降，溶出條件要求更加苛刻，提高溶出溫度，將有利于低品位礦石的溶出。

2)增加石灰用量可以進(jìn)一步改善低品位礦石的溶出，A/S為6.2左右的礦石，石灰量宜在11%～12%之間較佳，不宜超過13%。

3)母液苛性堿濃度的增加，有助于低品位礦石的溶出，母液苛性堿濃度大于250g/l時(shí)，更有利于礦石的溶出。生產(chǎn)選擇母液苛性堿濃度時(shí)，需要綜合考慮后續(xù)工藝指標(biāo)的影響及對(duì)設(shè)備的腐蝕。

[1] 畢詩文，于海燕.氧化鋁生產(chǎn)工藝[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006

[2] 付高峰等.中低品位鋁土礦石灰拜耳法溶出的研究[J] .東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，（11），1093-1095

[3] 趙恒勤等，山西低品位鋁土礦的石灰拜耳法溶出[J] .礦山保護(hù)與利用.2002，（2），41-44