铝土矿选矿论述
非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述
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2015年12 月3日
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铝土矿矿选矿 (3)
1 引言 (3)
2 铝土矿的成分 (4)
2.1 铝土矿的矿物成分 (4)
2.2 铝土矿的化学成分 (4)
3 铝土矿的分类 (5)
4 铝土矿资源特点 (5)
5 铝土矿的用途 (6)
6 铝土矿选矿脱硅 (7)
6.1 正浮选脱硅 (7)
6.2 反浮选脱硅 (9)
6.3 化学选矿脱硅 (10)
6.4生物选矿脱硅法： (12)
6.5 辐射选矿法： (12)
7 铝土矿的浮选法研究 (12)
7.1 正浮选脱硅 (12)
7.2 正浮选脱硅存在的问题： (12)
7.3反浮选脱硅 (12)
7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点： (13)
8 小结 (13)
参考文献 (14)
铝土矿矿选矿论述
摘要:运用我国氧化铝工业发展的最新数据,分析了铝土矿选矿脱硅的重要性和目标；根据作者长期从事铝土矿选矿理论研究与实践工作得到的认识,论述了铝土矿矿石性质与选矿的关系；介绍了作者所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果；探讨了铝土矿选矿脱硅实践中存在的问题与今后的工作方向。
关键词:铝土矿选矿脱硅
Abstract:Newest data of China’s alum in an industry development are used in analyzing the importance and objective of desilication in bauxite beneficiation. Based on the knowledge gained in long time theoretical research and practice of bauxite beneficiation, the authors elaborate the relationship between bauxite ore properties and its beneficiation, describe the process of “bauxite selective grinding-agglomeration flotation for silica removal” developed by the authors and its industrial application in ZhongzhouAluminium Co. and discuss the existing problems inand future work orientation of desilication in bauxite beneficiation Keywords: Bauxite, Beneficiation, Desilication
1引言
铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面，是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。
我国铝土矿具有资源丰富、铝高、硅高的特点，不能满足拜耳法生产氧化铝的要求[1]。通过采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，而后选精矿采用拜耳法生产氧化铝，即选矿——拜耳法，是近期内增强我国氧化铝工业生存与竞争能力，并使之充满活力的重要途径[2]。
在微细物料分选技术中，浮选机曾经是普遍应用的设备。但随着贫、细铝土矿资源的开发，浮选机对微细物料分选效率低的劣势更加明显，因而造成现有分
选流程复杂，生产成本高，进而影响了铝土矿选矿技术的推广。
2铝土矿的成分
铝土矿的成分分为矿物成分和化学成分。
2.1铝土矿的矿物成分
铝土矿的矿物成分包括：三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石。
三水铝石的化学组成为Al(OH)3﹑晶体属单斜晶系P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石和诺三水铝石成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。三水铝石是铝的氢氧化物结晶水合物，在铝土矿中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小，晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状，一般为白色，有玻璃光泽，如果含有杂质则发红色。它们主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物。晶体结构与水镁石相似，由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成﹐只是Al3+不占满夹层中的全部八面体空隙，仅占据其中的2/3。
一水硬铝石又名水铝石，结构式和分子式分别为AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱浓度下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。
一水软铝石又名勃姆石、软水铝石，结构式为AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿物形成于酸性介质，主要产在沉积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等交代，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。
2.2铝土矿的化学成分
铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O，五者总量占成
分的95%以上，一般＞98%，次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。
3 铝土矿的分类
按矿石中有用矿物成分种类可将铝土矿划分为：三水铝石(Gibbsite)型、一水软铝石(Boehmite)型、一水硬铝石(Diaspore)型。
我国铝土矿资源以一水硬铝石型为主，占全国总储量的98%，铝硅比偏低，约在4~6%之间，80% 以上均为中低品位的铝土矿。
不同类型铝土矿的矿石矿物组成存在较大的差异，我国铝土矿以一水硬铝石型矿石为主，沉积型铝土矿和堆积型铝土矿均属此类型。其次尚有少量三水铝石型铝土矿，即红土型铝土矿[3]。一水硬铝石型铝土矿的矿物组成以一水硬铝石为主，在40%-95% 之间；其次是高岭石，在10%-40% 之间；其余还有蒙脱石、水云母等；除此之外，还含有少量的针铁矿、褐铁矿、黄铁矿、赤铁矿、金红石、锆石等。其矿物组分尽管以一水硬铝石为主，但是次要矿物组分中也含有一些次生三水铝石、一水软铝石、微量独居石、少量石英等[4]。
我国三水铝石型铝土矿矿物组分，以三水铝石为主，在30%-95% ；其次含有少量高岭石、一水硬铝石、赤铁矿、褐铁矿、石英、锆石、蛋白石等。
4 铝土矿资源特点
我国铝土矿资源较为丰富，已探明的储量约23亿吨，居世界第四位，而远景储量估计可达40多亿吨[5]。我国铝土矿资源具有以下一些主要特点：矿石类型主要为一水硬铝石型，分布比较集中。我国铝土矿资源中一水硬铝石型铝土矿要占98％以上，主要分布于山西、河南、广西、贵州、山东及四川、云南等7省区。其中沉积型铝土矿占总储量的89.9％，堆积型铝土矿占总储量的8.5％，其余1％多基本上属于红土型铝土矿[6]。在这些储量中，适于坑采的占45.49％，可完全露采的占24.32％，适于露采与坑采相结合的占29.97％[6]。
矿物嵌布粒度较细。我国的一水硬铝石型铝土矿中，大多数一水硬铝石呈均匀分布，只有少数呈微粒集合体产出；有的一水硬铝石则构成鲕粒或同高岭石等
铝硅酸盐矿物一起构成多层鲕粒；还有一部分呈胶质或隐晶质出现。一水硬铝石的嵌布粒度一般在5μm～10μm[7-9]。
与国外铝土矿相比，我国铝土矿明显具有高铝、高硅、低铁的特点。虽然，我国的铝土矿中A1203的含量比较高，但是由于矿石中同时含有较高的Si02，因此矿石的铝硅比总体较低。我国主要省区铝土矿的基本特征与化学组成如表1-1所示[10]。
5 铝土矿的用途
最重要的用途是：铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料，以及用作高铝水泥原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。
(1)炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。
(2)精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。
(3)用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃，化学稳定性强、物理性能良好。
(4)硅酸铝耐火纤维。具有重量轻，耐高温，热稳定性好，导热率低，热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。它是把高铝熟料放进融化温度约为2000～2200℃的高温电弧炉中，经高温熔化、高压高速空气或蒸汽喷吹、冷却，就成了洁白的“棉花”
——硅酸铝耐火纤维。它可压成纤维毯、板或织成布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑炉内衬的耐火砖。消防人员可用耐火纤维布做成衣服。
(5)以镁砂和矾土熟料为原料，加入适当结合剂，用于浇注盛钢桶整体桶衬效果甚佳。
(6)制造矾土水泥，研磨材料，陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。
6 铝土矿选矿脱硅
从某种意义上说，以铝土矿作原料生产氧化铝的化工过程实际上是一个通过脱硅除铁，以获得满足铝冶炼或生产特殊用途氧化铝要求的原料的过程[11-12]。对于拜耳法生产氧化铝工艺而言，氧化铁多呈惰性，一般不会对氧化铝生产产生严重影响。而硅却是最有害的杂质之一，它一方面会造成Na20和A1203的损失，污染氢氧化铝，降低产品质量；另一方面生成钠硅渣结疤，使设备的传热系数降低、溶出过程能耗增加，设备维护难度加大。可以这么讲，拜耳法生产氧化铝的工艺过程主要是铝硅的分离，即脱硅。
但本文这里所讲的铝土矿脱硅是针对原料，通过脱硅来提高矿石的A/S，以获得高质量的铝土矿精矿供拜耳法生产氧化铝的处理过程。
目前，为降低铝土矿中的含硅量，主要是通过选矿的方法来实现脱硅，即物理选矿脱硅、化学选矿脱硅等。其中物理选矿脱硅中研究最多，也最有前途的方法是浮选法，它又包括正浮选脱硅、反浮选脱硅。
除了物理选矿法和化学选矿法外，采用生物选矿方法也可实现铝土矿的脱硅[13-14]，提高矿石的A/S。但就目前的研究状况而畜，生物选矿脱硅尚存在反应速度慢、条件要求苛刻以及技术经济指标不好等缺点，近期难有应用于生产的可能。
6.1正浮选脱硅
铝土矿中有用矿物水铝石(三水铝石和一水铝石)均属氧化矿，脉石矿物主要属铝硅酸盐，因此正浮选脱硅是抑制铝硅酸盐矿物，采用阴离子捕收剂浮选一水铝石或三水铝石。采用正浮选脱硅的主要特点为[15]：使用的捕收剂为脂肪酸盐类和油酸盐类，调整剂和抑制剂为Na2C03、六偏磷酸钠、腐殖酸钠等，药剂来源广泛、成本低；精矿上浮量大，导致脱硅过程中药剂用量大、精矿中药剂残余
量高，对后续拜耳溶出工艺产生负面影响：对于矿物组成复杂、嵌布粒度细的铝土矿要求细磨，磨矿能耗高，精矿脱水困难、水分含量较大，不利于降低拜耳法溶出过程的能耗。
由于铝土矿中水铝石的可浮性好，采用正浮选来实现铝土矿脱硅的研究也相对较多，国内外都有过许多相关报道垆。“”。
在国外，与铝土矿资源特点相对应，所开展的研究主要集中于三水铝石型铝土矿口“”。早在二十世纪30—40年代，美国就用正浮选处理某地铝土矿(A/S=3～8)，获得了A/S=10～19的铝土矿精矿，但是存在回收率低的问题。到70年代初，针对含高岭石、石英的某三水铝石型铝土矿，用塔尔油、机油和油酸的混合物作捕收剂，硅酸钠、六偏磷酸盐作调整剂进行浮选三水铝石的试验，但同样因精矿的回收率低未获成功[16-17]。此后，Ishchenko，Salatic等人继续对正浮选分离三水铝石和铝硅酸盐矿物的工艺及机理开展了一些研究。
在国内，根据我国铝土矿资源的特点，对一水硬铝石型铝土矿的脱硅研究也取得了一定进展。从二十世纪70年代开始，我国即对山东等省的一水硬铝石型铝土矿进行了正浮选试验研究。表2-1是这些研究中获得的一些具有代表性的试验结果[18]。
表2-1中的研究结果表明，我国的一水硬铝石可浮性好，采用正浮选法脱硅是可行的。但从这些结果来看，对于大多数中低A/S的铝土矿而言，获得的浮选精矿A/S均只有8左右，而且矿石的A1203回收率也不是很高。
进入90年代特别是90年代后期，通过“九·五”攻关，我国在铝土矿正浮选脱硅试验研究方面，无论是在分选工艺上还是在分选指标上都取得了突破性的进展。其中最具代表性的工艺是：选择性磨矿一选择性聚团浮选分离工艺和阶段磨浮分离工艺。当原矿AJS=5～6时，采用上述两种新工艺均可获A/S=11以上的铝土矿精矿。在1999年长城铝业公司的铝士矿选矿工业试验厂进行的工业试验中．铝土矿正浮选脱硅获得了成功。有关试验结果列于表2。
6.2反浮选脱硅
前已述及，由于铝士矿原矿品位高，目的铝矿物含量远大于～般含硅脉石矿物，浮选泡沫量大。特别是对于我国一水硬铝石型铝土矿，其主要含硅矿物(高岭石、伊利石、叶腊石等)硬度低、密度小、易密，而一水硬铝石硬度大、难磨，再加上一水硬铝石本身的嵌布粒度细，在矿石的磨矿过程中，欲将其细磨到浮选粒度，则必然导致可磨性好的铝硅盐矿物过粉碎和泥化，对浮选过程产生不利影响。而采用反浮选法则可在一定程度上克服这些不利影响。
铝土矿的反浮选脱硅是通过抑制水铝石，采用阳离子捕收剂浮选铝硅酸盐矿物。与正浮选脱硅相比，铝土矿反浮选脱硅具有以下一些主要特点:含硅矿物的捕收剂为脂肪胺类，且适宜在碱性或弱碱性介质中进行；上浮产品产率小，药剂用量低，精矿表面附着的药剂少，易于过滤，水分含量低：对于一水硬铝石型铝土矿，由于～水硬铝程与铝硅酸盐矿物可磨性差别大，易于实现粗磨矿，即在磨
矿过程中当硬度较小的硅酸盐矿物满足浮选的粒度要求时，硬度较大的一水硬铝石仍保持较粗粒度，有利于降低磨矿能耗和精矿含水量。
由于各种铝硅酸盐矿物的表面性质相差很大，导致它们彼此间的可浮性也不一样。因此，国内外有关铝土矿反浮选脱硅的研究报道较少。
显然，与正浮选脱硅结果相比，目前铝土矿反浮选脱硅的效果还不十分理想，但进一步的研究仍在广泛地开展。
铝土矿反浮选脱硅已取得了阶段性的成果。表2-3为我国某铝土矿反浮选脱硅的试验结果。
6.3化学选矿脱硅
正浮选与反浮选脱硅的研究结果表明，在实现铝土矿脱硅过程中，A1203的回收率均只有80％～85％左右。这主要是因为铝土矿中的含硅矿物大多数为铝硅酸盐矿物(如高岭石、叶蜡石和伊利石等)，这些矿物本身含有30％--60％左右的A1203，通过物理的方法将它们与一水硬铝石分离时必带来A1203损失。采用物理方法脱硅，无论是正浮选还是反浮选，在脱硅过程中均不可避免地使一部分一水硬铝石被夹带进入尾矿不能回收。正是由于这些原因，导致正、反浮选脱硅过程中A1203的回收率不高。
另外，由浮选得到的铝土矿精矿中含有的有机浮选药剂，还可能对拜耳法溶出工艺产生不利影响。
采用化学选矿的方法不仅可以减少铝土矿脱硅过程中A1203的损失，提高A1203回收率，而且不存在有机药剂对拜耳法的潜在危害。
铝土矿的化学选矿是在二十世纪四十年代，由德国一氧化铝厂处理匈牙利、南斯拉夫等地的高硅铝土矿首先提出来的。经研究后他们用以下两个反应式来表
示在焙烧过程中，铝土矿中的主要含硅矿物高岭石的变化规律：
在我国。从二十世纪五十年代末开始即针对我国一水硬铝石型铝土矿的特点，对铝土矿的化学选矿脱硅进行研究。经过近半个世纪的研究后，对铝土矿化学选矿脱硅的实质、基本规律有了初步的认识。表2-5给出的是我国在铝土矿化学选矿脱硅研究中得到的一些试验结果。但这些研究工作大多数都限于实验室小型试验，少有进一步研究的报道。
化学选矿脱硅的基本原理为：将铝土矿进行焙烧处理，使矿石中高岭石在一定的温度下生成无定形Si02。无定形Si02活性较高，能在较低温下与NaOH反应溶解于稀碱溶液中。对于一水硬铝石，在焙烧过程中转变成具有一定化学活性、但低温条件下不溶于碱溶液的饯．A1203。经过焙烧处理后，矿石中铝、硅矿物在低温稀碱条件下所具有的活性不同，使铝土矿中的铝、硅可以分离，实现脱硅的目的。
显然，化学选矿脱硅的实质是通过高温处理，使高岭石发生固相反应，将其结构中含有的在低温、稀碱溶液条件下活性较低的硅活化后脱去，即热化学活化脱硅。
其主要特点是：不仅能完全回收一水硬铝石中的A1203，而且还能回收铝硅酸盐矿物中的A1203，A1203的总回收率高；此外，经过高温焙烧处理后，矿石中含有的大部分碳酸盐、硫、有机物及其它有害杂质被除去，有利于后续拜耳法工艺溶出过程。
6.4生物选矿脱硅法：
是用微生物来分解硅酸盐、铝硅酸盐矿物，如细菌可以将一个高岭土分子破坏为氧化铝和二氧化硅，从而使二氧化硅转化为可溶物，而氧化铝不溶，得以分离。这种方法对处理胶状极细粒铝土矿较为适合，它能保证得到较高的工艺指标，并消除对环境的污染，而且成本低，是具有良好前景的选矿脱硅方法。其缺点是脱硅速度慢、周期长、条件要求苛刻，目前难于在工业生产中应用。
6.5 辐射选矿法：
辐射选矿法(主要是光电选矿法)：前苏联用该法选别高岭石—三水铝石型铝土矿，可获得A/S>9的精矿；对哈萨克斯坦铝土矿用辐射选别法，排除了富含在高岭土及鲕状绿泥石中的SiO2，提高了矿石的铝硅比。
7铝土矿的浮选法研究
7.1 正浮选脱硅
铝土矿正浮选脱硅过程的实质是抑制铝硅酸盐脉石矿物，用阴离子型捕收剂浮选一水硬铝石。
铝土矿正浮选脱硅的研究成果属国内外首创，具有国际领先水平，是氧化铝生产技术史上的一次重大进步，是我国建国以来重大科技成果之一。在60万t 氧化铝的规模下，“选矿一拜耳法新工艺”与目前的混联法相比，建设投资降低16.42％，综合能耗降低57％以上，制造成本降低8.86％，主要消耗与国外拜耳法基本处于同一水平。
7.2 正浮选脱硅存在的问题：
(1)精矿上浮量大，药剂用量高；
(2)流程循环量大，不易操作控制；
(3)泡沫量多，水相回收率高，分选效率难以进一步提高；
(4)浮选精矿过滤脱水困难，精矿中的水分在溶出阶段需以蒸发方式除去；
(5)尾矿浆浓度低，给尾矿的处理和综合利用带来不便。
7.3反浮选脱硅
铝土矿反浮选铝硅分离是用调整剂抑制一水硬铝石，采用阳离子捕收剂或阴离子捕收剂浮选铝硅酸盐矿物。
常用的药剂制度为：
(1)阳离子反浮选：捕收剂为脂肪胺，活化剂有NaF、Na2SiF6、AlF3，调整剂有硅酸钠、淀粉、糊精、单宁等，pH调整剂为H2SO4和Na2CO3。
(2)阴离子反浮选：捕收剂为脂肪酸盐，活化剂为金属盐类，调整剂有淀粉、单宁等。
7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点：
(1)易于实现粗磨矿。由于铝硅酸盐矿物易磨，一水硬铝石的粒度仍可保持较粗状态，有利于降低磨矿能耗；同时一水硬铝石精矿粒度粗，有利于降低水分含量。
(2)上浮产品产率小，浮选剂用量小。一水硬铝石精矿基本不含表面活性剂，对拜耳法溶出过程影响小，即在赤泥分离、洗涤沉降槽口处不会出现冒泡现象；精矿易过滤，也将有利于降低水分含量。
(3)机械夹带少，有利于改善产品质量。
(4)原矿中含钛、铁、钙、镁等少量杂质矿物，可望在反浮选中被选出，可减少拜耳溶出过程中镁渣及钛渣结疤问题。
8 小结
综上所述，只要铝土矿的A/S能够满足拜耳法工艺的要求，采用拜耳法来生产氧化铝，则我国氧化铝完全具有进入国际市场，参与国际竞争的能力。因此，逐步取消烧结法，采用纯拜耳法工艺生产氧化铝是未来我国氧化铝工业的发展方向。
但是，在我国铝土矿资源中，A/S能够满足拜耳法工艺要求的矿石数量很少，所以我国氧化铝工业要彻底摆脱当前的困境，就必须立足我国铝土矿资源的特点，通过采取经济、合理、有效的方法来实现铝土矿的脱硅，提高原料的铝硅比，为拜耳法工艺提供合格原料。这也是摆在我国氧化铝工作者面前急待解决的问题。
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某低品位含铁铝土矿选矿试验研究
某低品位含铁铝土矿选矿试验研究 李正丹，王秀峰，李民菁，兰建厚，万兵，高朋利 （河南东大科技股份有限公司，河南登封452470） 摘要：本文对河南某低品位含铁铝土矿进行了选矿试验研究：在工艺矿物学的基础上，采用优先磁选选铁，磁选尾矿经过分级后进行浮选选铝。经过一次粗选、一次精选和一次扫选得到铝精矿。在粗选段进行了不同的条件试验，并从中选取了最优条件。在最佳条件试验的基础上进行了闭路试验，获得铁精矿TFe含量60.48%，铝精矿Al2O3含量65.46%、A/S为6.32的良好指标。 关键词：铝土矿；磁选；浮选 Beneficitation test of a low grade iron-bauxite LI Zhengdan,W ANG Xiufeng,LI Minjing,LAN Jianhou, WAN Bing,GAO Pengli (Henan Eastar Science&Technology Co., Ltd.,Dengfeng Henan 452470,China） Abstract: Beneficitation test of a low grade iron-bauxite from Henan in this paper: On the basis of the technological mineralogy, selection of iron concentrate by preferential magnetic separation, and magnetic separation tailings are classified and floated to select aluminum concentrate.Once roughing flotation,once concentration flotation and once scavenging flotation to get the aluminium concentrate.Different conditions were tested in the coarse section and the optimal conditions were selected. Closed circuit tests were carried out on the basis of the best condition test, a good index of iron concentrate TFe content 60.48%, aluminum concentrate Al2O3content 65.46% and A/S 6.32 was obtained. Key words: bauxite; magnetic separation; flotation 我国是世界上铝资源较为丰富的国家之一，铝土矿分布高度集中，地质工作程度较高，矿石以古风化壳型为主，其次为堆积型，红土型较少。中国的古风化壳型铝土矿常共（伴）生多种成分，常见的伴生有用组分有铁、钛、稼、钒、锂等。有用矿物以一水硬铝石为主，大部分铝土矿属于难开采和难利用的低品位资源，限制了铝产业链的良性可持续发展。 针对我国铝土矿高铝高硅、低铝硅比、杂质矿物组成复杂的特点，为了提高我国氧化铝工业在国际上的竞争力，根据我国铝土矿的特点，应有效利用中低品位一水硬铝石型矿石。本试验以河南某低品位含铁铝土矿为研究对象，在原矿工艺矿物学研究的基础上，有针对性地开展铝选矿及伴生铁元素的综合回收试验研究，对工业化生产具有一定的指导意义。 1 矿石性质 1.1原矿矿物组成
铝土矿选矿论述
非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述 学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年12 月3日
目录 铝土矿矿选矿 (3) 1 引言 (3) 2 铝土矿的成分 (4) 2.1 铝土矿的矿物成分 (4) 2.2 铝土矿的化学成分 (4) 3 铝土矿的分类 (5) 4 铝土矿资源特点 (5) 5 铝土矿的用途 (6) 6 铝土矿选矿脱硅 (7) 6.1 正浮选脱硅 (7) 6.2 反浮选脱硅 (9) 6.3 化学选矿脱硅 (10) 6.4生物选矿脱硅法： (12) 6.5 辐射选矿法： (12) 7 铝土矿的浮选法研究 (12) 7.1 正浮选脱硅 (12) 7.2 正浮选脱硅存在的问题： (12) 7.3反浮选脱硅 (12) 7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点： (13) 8 小结 (13) 参考文献 (14)
铝土矿矿选矿论述 摘要:运用我国氧化铝工业发展的最新数据,分析了铝土矿选矿脱硅的重要性和目标；根据作者长期从事铝土矿选矿理论研究与实践工作得到的认识,论述了铝土矿矿石性质与选矿的关系；介绍了作者所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果；探讨了铝土矿选矿脱硅实践中存在的问题与今后的工作方向。 关键词:铝土矿选矿脱硅 Abstract:Newest data of China’s alum in an industry development are used in analyzing the importance and objective of desilication in bauxite beneficiation. Based on the knowledge gained in long time theoretical research and practice of bauxite beneficiation, the authors elaborate the relationship between bauxite ore properties and its beneficiation, describe the process of “bauxite selective grinding-agglomeration flotation for silica removal” developed by the authors and its industrial application in ZhongzhouAluminium Co. and discuss the existing problems inand future work orientation of desilication in bauxite beneficiation Keywords: Bauxite, Beneficiation, Desilication 1引言 铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面，是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。 我国铝土矿具有资源丰富、铝高、硅高的特点，不能满足拜耳法生产氧化铝的要求[1]。通过采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，而后选精矿采用拜耳法生产氧化铝，即选矿——拜耳法，是近期内增强我国氧化铝工业生存与竞争能力，并使之充满活力的重要途径[2]。 在微细物料分选技术中，浮选机曾经是普遍应用的设备。但随着贫、细铝土矿资源的开发，浮选机对微细物料分选效率低的劣势更加明显，因而造成现有分
铝土矿选矿工艺,铝土矿选矿方法,如何提取氧化铝
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内
国土资源部关于锰、铬、铝土矿、钨、钼、硫铁矿、石墨和 石棉等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求
附件 锰、铬、铝土矿、钨、钼、硫铁矿、石墨和石棉等矿产资源合理开发利用“三率” 最低指标要求（试行） 矿产资源合理开发利用“三率”指标是指矿山开采回采率、选矿回收率和综合利用率等三项指标，是评价矿山企业开发利用矿产资源效果的主要指标。经研究，确定锰、铬、铝土矿、钨、钼、硫铁矿、石墨和石棉等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求如下： 一、各矿种矿产“三率”最低指标要求 （一）锰矿。 1.开采回采率 （1）露天开采。大、中型露天矿山开采回采率不低于92%；小型露天矿山开采回采率不低于90%。
露天矿山生产规模依据《国土资源部关于调整部分矿种矿山生产建设规模标准的通知》（国土资发〔2004〕208号）的规定确定。 （2）地下开采。根据锰矿矿床的赋存条件，锰矿地下矿山开采回采率应达到以下指标要求（详见表1-1）。 注：（1）岩稳固性划分为稳固（Ⅰ、Ⅱ级）、中等稳固（Ⅲ级）、不稳固（Ⅳ、Ⅴ级）三类。 （2）矿体厚度依据矿体真厚度（H）划分为薄矿体（H≤0.8m）、中厚矿体(0.8m
注：其他锰矿包括硅酸锰矿、硼酸锰矿、铁锰多金属矿以及由两种或两种以上类型矿物构成的复合矿。 3．综合利用率 综合利用率包括共伴生矿产综合利用率、尾矿和废石综合利用率。 （1）共伴生矿产综合利用率 在锰矿中常有铁、钴、镍及有色、贵金属等共伴生。当共伴生有用组分矿物的品位达到表1-3所列含量时，开采设计或矿产资源开发利用方案应对该有用组分的综合利用方式提出指标要求。当共伴生有用组分在现有技术条件下暂时不能回收或技术经济评价结论不宜综合利用的，应提出处置措施。矿山具体利用程度应依据地质勘查报告、选矿试验、矿山设计及矿山采选生产实际等确定。 表1-3 锰矿共伴生组分综合评价指标表 注：摘自DZ/T0200-2002，铁、锰、铬矿地质勘查规范。 （2）锰矿山尾矿与废石综合利用率
铝土矿选矿简介
铝土矿选矿简介 铝土矿是氧化铝生产以及铝硅耐火材料的主要原料，铝土矿的主要化学成为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等，主要物相成分为：一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。其物相中的矿物成分为一水硬铝石，脉石为高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。矿山产出的铝土矿Al2O3含量为45%—75%，SiO2含量为2%-35%，铝土矿成分中Al2O3含量与SiO2含量的比值称为铝硅比(A/S)，铝硅比(A/S)是氧化铝生产用铝土矿的重要指标。 在氧化铝生产过程中，随着铝土矿中SiO2含量的升高，生产成本不断增加，因而氧化铝生产用铝土矿要求铝土矿的铝硅比(A/S)不能低于4.5。但矿山开采的矿石中，仅有大约60%的矿石才能达到氧化铝生产的要求，其余40%需要通过选矿的方法脱除大部分的高岭石，以提高矿石的铝硅比(A/S)，达到氧化铝生产的要求。 铝土矿选矿的原理是利用铝土矿中矿物（一水硬铝石）与脉石（高岭石为主）微粒表面特性的细微差异，先通过对矿物的破碎、研磨使矿物与脉石物理解离，形成悬浮矿浆，然后加入选矿药剂捕收一水硬铝石，并通过气泡把矿石中的一水硬铝石分离出来，从而达到脱除脉石（高岭石为主）的目的。 铝土矿选矿工艺过程分为：矿石破碎与均化、矿浆磨制、矿浆浮选、精矿尾矿浆浓缩、精矿尾矿脱水等过程。矿山运输进厂的矿石首先进行破碎与均化，均化的矿石存放在干矿棚中；干矿棚中的矿石首选经过高压辊磨的预磨使其矿石颗粒达到3mm以下，然后定量送入湿法球磨机进行矿浆磨制，磨制后的合格矿浆称为浮选原矿浆；浮选原矿浆送入广益达集成浮选系统进行分选，原矿浆被浮选系统分选为精矿浆与尾矿浆，精矿浆要求A/S不能低于5.0，尾矿浆A/S不能高于1.5，在原矿A/S为 2.0-2.5时，精矿产出率为50—60%；精矿、尾矿浆需要送入精矿、尾矿浓缩槽进行浓缩，以脱除80%的水分，浓缩后的精矿、尾矿浆含水率为50—60%，浓缩后的精矿、尾矿浆还需要通过压滤机进行压滤，脱
2018年、2019年企业自主研发项目总结(高硫铝土矿尾矿-赤泥协同制备聚合硫酸铝铁絮凝剂实验研究)
高硫铝土矿尾矿-赤泥协同制备聚合硫酸铝铁絮 凝剂实验研究总结 针对当前高硫铝土矿浮选过程产生的尾矿，硫含量低，难以用于焙烧制硫酸，导致其大量堆存及铝土矿溶出过程中产生的赤泥利用率不足4%的问题，研究开发了高硫铝土矿尾矿和赤泥协同处理技术，形成了规模化消纳这两种铝工业固废制备聚合硫酸铝铁絮凝剂的技术，提高赤泥和高硫铝土矿尾矿的资源化利用率，为铝工业的绿色健康发展保驾护航。项目主要开展了三方面研究： （1）高硫铝土矿尾矿协同赤泥湿法制备聚合硫酸铝铁絮凝剂实验研究。形成了含硫尾矿酸化强化技术；系统全面的考察了酸浸温度、酸浸时间、酸浓度等试验条件对矿物中赋存铝、铁元素浸出率的影响；利用浸出液通过碱化-聚合-熟化-陈化工艺制备了制备出聚合硫酸铝铁絮凝剂产品；完成了对自制絮凝剂产品的理化性能表征并通过烧杯级絮凝实验，对比了自制絮凝剂产品性能与市售产品性能。 （2）高硫铝土矿尾矿协同赤泥火法制备聚合硫酸铝铁絮凝剂实验研究。考察了加热方式、焙烧温度、焙烧时间等条件对含硫尾矿中硫脱除效果及尾矿烧渣中赋存Al、Fe元素浸出率的影响；开展了赤泥和尾矿烧渣协同浸出实验及浸出液制备硫酸铝铁絮凝剂实验；完成了对自制絮凝剂产品的理化性能表征，并用烧杯级水处理实验，对比了自制絮凝剂产品性能与市售产品性能。 （3）自制絮凝剂产品的性能评价；结合工艺特点并参照传统絮凝剂的生产工艺成本分析方法，完成了湿法和火法两种工艺路线的经济性分析。 项目达到了预定的考核指标，即高硫尾矿和赤泥这两种固废掺量
占聚合硫酸铝铁制备所需矿物原料的80%以上；制备的絮凝剂絮凝性能与市售同类产品性能相当。基于高硫铝土矿尾矿和赤泥成分互补原则，通过物相重构制备了聚合硫酸铝铁产品，形成了湿法和火法两种工艺技术，实现了赤泥和高硫铝土矿尾矿中铁、铝、硫资源的附加值利用，“变废为宝”。目前正在撰写一篇学术论文，下一步针对自制絮凝剂产品存在部分重金属超标的问题，将通过调整原料来源及加入环节等相关研究，进一步优化产品质量，在此基础上适时开展10kg级放大实验，为技术的产业化应用提供更多的基础数据和条件。
解析有色金属的选矿流程
解析有色金属的选矿流程 有色金属矿的选矿工艺因矿物的可选性能而各异，一般原则流程为破碎筛分-磨矿分级-浮选。对于向各大有色金属矿石提供球磨机钢球的生产厂家来说，有必要让销售员了解有色金属的选矿流程，才能够为矿山球磨机制定出更加合理的配球方案。 铜、铅、锌矿石，均需经过选矿厂处理，精选出符合有色金属冶炼需要的铜、铅、锌精矿产品。 铝土矿不需进行选矿加工而直接供给氧化铝厂的原料车间配料后，进入氧化铝生产流程。 福山铜矿牙山矿区选矿厂的工艺流程是，破碎采用三段一闭路流程。磨矿采用一段闭路流程，浮选工艺流程是一次粗选，二次精选，二次扫选，中矿循序返回流程。精选产品为铜精矿。孔辛头矿区选矿厂破碎部分采用三段一闭路流程。磨矿部分采用一段一闭路流程，中矿循序返回流程。浮选工艺是一粗一精一扫。浮选产品为铜精矿，浮选尾矿经磁选得铁精矿。该选厂1972年改为选钼，将浮选工艺改造为一粗二精三扫，选出铜钼混合精矿，经过再磨进入一粗七精二扫分离浮选流程，精选产品为钼精矿，精选尾矿为铜精矿。 香夼铅锌矿铅锌选矿厂，破碎部分采用两段一闭路洗矿破碎流程，即在两段破碎之间设圆筒洗矿机脱泥。磨矿系统为一段一闭路流程。浮选工艺流程为铜铅和锌硫分别混合浮选后再行分离的部分混合浮选。铜铅混合浮选流程为一次粗选三次精选三次扫选，得到铜铅混合精矿。铜铅分离浮选工艺为一次粗选一次精选二次扫选，分离浮选产品为铜精矿和铅精矿。在铜铅分离浮选作业中采用了以硫代硫酸钠和硫酸亚铁代替氰化物药剂，实现了无氰化物选矿，消除了公害，也改善了选矿指标。 金岭铁矿和莱芜铁矿的两座铁矿选矿厂，因铁矿原矿石含有伴生的铜钴元素可供综合利用，在选矿工艺中设置了浮选工艺流程，综合回收铜和钴，其产品为铜精矿、钴硫精矿和铜钴混合精矿，是山东铜、钴精矿的主要产地。
铁矿等矿石选矿工艺流程介绍
铁矿等矿石选矿工艺流程介绍 选矿是利用矿物的物理化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的有效矿物和脉石矿分离，矿石中含有有用成分往往还会有有害杂质，比如铁矿石中还有硫、磷等，铝土矿含有硫、硅等，这些有害成分在冶炼前可以使用选矿的方式去除，取出后才能被利用，才能达到合理利用国家矿产资源的目的。 选矿前准备的作业包括破碎筛分与磨矿分级 破碎与筛分是通过不同破碎机的挤压、冲击、劈裂等方式将采来的矿石（一般在1000mm）破碎到5-25mm. 工业运用的破碎机有鄂式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机等。 筛分是破碎后的产品安粒度分类的一个过程，破碎作业与筛分作业进行联合。 工业用筛分为固定格筛、弧形筛、圆筒筛、振动筛、运动筛等。
磨矿分级是将破碎后的产品进一步的冲击、研磨，使矿山的粒度更精密，磨矿的作业是破碎作业的继续，其目的是将矿石中的有用矿物分为单体解离状态，为下一步分选作业打下基础。 几乎所有的选矿厂都会用到磨矿作业，磨矿作业的生产费用站金属选矿厂总费用的40%，基本上1吨矿石要消耗7-30kw/以上，站选矿厂总耗电量的50%，所以磨矿作业和磨矿设备的操作对选矿厂有很大的作用。 磨矿机的种类有很多主要分为球磨机、棒磨机、半自磨机与自磨机等。 选矿的工艺有多种下面给大家介绍几种常见的选矿工艺，目前常用的选矿方法为：重选、浮选、磁选以及化学选矿法等 重选重选是一种古老的选矿方法，刚开始应用于选金，砂里淘金，重选法处理量大，简单可靠，特别适用于密度较大的氧化矿石，常用方法有重介质选矿、无极限选矿溜槽，重选工艺应用在选前分级，按粒级选用合适的重选设备，有助于提高选矿的效率。 浮选浮选是利用矿物表面物理化学性质的差异，使矿物颗粒选择性对的想气泡附着的选矿方法，浮选的目的是得到粒度适宜的矿粒，一般浮选的方法有正浮选反浮
铝土矿的选别与氧化铝的制备方法
铝土矿的选别与氧化铝的制备方法---阅微草堂 氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8-10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5-7)、烧结法(A/S=3.5-5) （A/S=铝硅比） 铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八 我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。所以我国铝土矿选别工艺主要是有两大任务：脱硫和脱硅 脱硅选矿工艺（一）：铝土矿脱硅按浮选可分为正浮选和反浮选 正浮选：浮选铝矿物的有效捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、碳酸钠等。 试验研究表明:当矿石磨至-200目占95%,碳酸钠和硫化钠做为调整剂,水玻璃、六偏磷酸钠按比例配制做为抑制剂,用氧化石蜡皂做为捕收剂,浮选脱硅效果较好。 反浮选：是把高岭石、伊利石、叶腊石等含硅矿物和石英浮选成泡沫产品,由于入选粒度细、矿浆粘度大,导致分散剂、捕收剂耗量大,而且选别回收率低、铝土矿矿物损失大。 脱硅选矿工艺（二）：化学法脱硅工艺有焙烧-氢氧化钠溶出脱硅法,氢氧化钠直接溶出-分选脱硅法,均采用氢氧化钠浓度低于20%的稀碱溶液处理,前者的缺点是焙烧作业能耗高,后者由于溶出矿浆浓度低,碱耗量较大。杨波[1]等人提出用高浓度碱常压高温浸取铝土矿脱硅技术,在氢氧化钠浓度50%,碱矿比2.5,浸出温度135℃,脱硅时间5～20ｍｉｎ,获得铝土矿精矿Ａ/Ｓ大于12。该法简化了整体氧化铝生产工艺,缩短了流程,有望使氧化铝生产成本大大降低。
脱硅选矿工艺（三）：絮凝脱硅适用于细粒嵌布、含泥较多的一水铝石型铝土矿,将矿石细磨至-5μｍ占30%～40%,然后添加调整剂苏打和苛性钠、分散剂六偏磷酸钠,再使用聚丙烯胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物分离。 铝土矿脱硫的方法：有浮选法、碱性铝酸盐溶液浮选法、电位调控浮选法、碱石灰烧结法、添加脱硫剂的氧化铝湿法除硫、焙烧法等。吕国志等人[2]提出高硫铝土矿的焙烧预处理除硫方法,原矿含硫1.82%,在焙烧温度750℃,焙烧时间60ｍｉｎ的条件下,矿石含硫降至0.70%以下,符合氧化铝工业生产要求;焙烧矿在溶出温度为220℃左右时溶出1ｈ,氧化铝溶出率高于97%,说明铝土矿焙烧法处理高 硫型铝土矿是可行的。硫元素以ＳＯ2的形式生成,直接排放会造成环境污染,若增加必要的处理设备设施,会造成设备成本提高。主要的含硫矿物是黄铁矿、磁黄铁矿,黄铁矿是分布最广泛的硫化物,易 于用浮选法选别,但黄铁矿在氧存在的条件下其表面会部分发生氧化,其可浮性大大降低。通过对河南西部某高硫铝土矿浮选除硫试验,含硫矿物进入泡沫产品,铝土矿留在矿浆中,含硫矿物的浮选受到矿浆碱度、矿浆浓度、矿石粒度、捕收剂用量和种类的影响较大,试验结果表明,用丁基钠黄药-丁基铵黑药做为捕收剂,合计用量在200～400ｇ/ｔ,起泡剂用量在30～35ｇ/ｔ,氢氧化钠作为矿浆碱度调整剂,ＰＨ=9.5～10.5之间,矿浆浓度15%～20%,入选粒度-150目占85%的条件下,一次精选精矿硫品位<0.40%,铝土矿含硫量符合工业要求,氧化铝回收率达89.5%。
铝土矿选矿技术
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铝土矿选矿技术 铝土矿选矿起步于上世纪70 年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研 究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了 矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩铝土矿选矿起步于上世纪70 年代，刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制，当时大家 只是把目光放到了矿物的单体解离上，虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩，但所得精矿粒度较细，-200#在97% 左右，这样细的精矿粒度使磨矿成本较高，更使选矿后的精矿脱水工作变得难 以进行，因此无法真正地应用于工业生产。 直到上世纪90 年代中期，随着矿物结构研究的深入，铝土矿中富铝连生体 的概念提出后，才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总 院、中南工业大学的研究成果，现中铝河南分公司于1999 年在小关铝矿进行 了正浮选工业试验，a64%(a/s 为6.4)的矿石经过正浮选后，其选精矿达到 a70%(a/s 为14)，氧化铝回收率为87%，尾矿a/s 稳定在1.5，精矿粒度有了大的突破，达到-200#小于75%的水平，选后经过的精矿水分在10%。 2001 年，中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位 再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验，在采用与1999 年原矿成分 相似的矿石时，取得了与1999 年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s 为3.5)的原矿时，精矿达到了a65%(a/s 为8)、尾矿石a/s 为1.2 的效果，精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999 年的结论，而且在工艺流程等 方面有了新的突破。 我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点，如果采用拜耳法工艺，在矿石a/s 相
有色金属矿的选矿工艺
立志当早，存高远 有色金属矿的选矿工艺 铝土矿不需进行选矿加工而直接供给氧化铝厂的原料车间配料后，进入氧化铝生产流程。 山东的铜、铅、锌矿石，均需经过选矿厂处理，精选出符合有色金属冶炼需要的铜、铅、锌精矿产品。山东境内的有色金属矿山(不含黄金矿山)选矿厂设计总规模为日处理原矿石1710 吨，其中福山铜矿王家庄矿区铜选厂日处理原矿能力500 吨，孔辛头矿区铜钼选厂日处理原矿250 吨，香夼铅锌矿铅锌选厂日处理原矿460 吨，铜硫选厂日处理原矿500 吨。此外，还有金岭铁矿年处理铁矿石60 万吨和莱芜铁矿年处理铁矿石40 万吨选厂，均回收铜精矿、钴硫精矿和铜钴精矿。 有色金属矿的选矿工艺因矿物的可选性能而各异，一般原则流程为破碎筛分- 磨矿分级-浮选。 福山铜矿牙山矿区选矿厂的工艺流程是，破碎采用三段一闭路流程。磨矿采用一段闭路流程，浮选工艺流程是一次粗选，二次精选，二次扫选，中矿循序返回流程。精选产品为铜精矿。孔辛头矿区选矿厂破碎部分采用三段一闭路流程。磨矿部分采用一段一闭路流程，中矿循序返回流程。浮选工艺是一粗一精一扫。浮选产品为铜精矿，浮选尾矿经磁选得铁精矿。该选厂1972 年改为选钼，将浮选工艺改造为一粗二精三扫，选出铜钼混合精矿，经过再磨进入一粗七精二扫分离浮选流程，精选产品为钼精矿，精选尾矿为铜精矿。王家庄矿区铜选厂的工艺流程是破碎部分采用三段一闭路流程。磨矿采用两段一闭路流程。浮选工艺为一次粗选四次精选二次扫选，中矿循序返回。浮选精矿产品为铜精矿。为了提高入选品位和消除矿泥影响，原矿在粗破碎后加手选和洗矿措施。1981 年，因王家庄矿区一矿段开采结束，无铜矿石供选矿，将该铜选厂改
氧化铝生产对铝土矿品质的要求
立志当早，存高远 氧化铝生产对铝土矿品质的要求 铝土矿的品质直接影响氧化铝生产工艺的选择和氧化铝生产的技术经济指标。衡量铝土矿品质一般考虑铝硅比、氧化铝含量和铝矿物类型。不同铝矿物 类型的铝土矿溶出性能相差甚远。但是，由于我国铝土矿与世界其它国家不同，占储量99%的都为一水硬铝石型铝土矿，其中大部分为沉积型铝土矿，具有铝高、硅高、铁低的特点，因此，铝土矿的铝硅比是最重要的质量指标。 不同的氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿铝硅比见表1。在3 种氧化铝生产方 法中，拜耳法有着流程简单、能耗低、产品质量好、生产成本低等明显优势。 但是，由于矿石中的SiO2 是以水合铝硅酸钠（Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O）的形式进入赤泥，造成Al2O3 和Na2O 的损失，因此拜耳法适合处理高铝硅比的铝土矿。我国80%以上的铝土矿铝硅比＜9，所以，以国内铝土矿为原料的我 国氧化铝生产工艺主要是烧结法和联合法。由于这两种方法均需进行烧结，因 而带来生产系统复杂庞大、基建投资相对增加、能耗高等一系列问题。表2 是国内外氧化铝厂主要消耗比较。可见，我国氧化铝生产的铝土矿消耗和碱消耗 明显低于国外氧化铝厂，但能耗却远远高于它们。在氧化铝生产成本构成中， 我国的能源成本占43%，是国外相应费用的1.65 倍，这便是我国氧化铝生产成本高于国外先进指标的最重要原因。随着铝土矿资源短缺和质量下降的问题日 趋严重，我国氧化铝工业不得不必须面对大规模利用低品位铝土矿的问题。如 果不能提高铝土矿的铝硅比，再加上能源价格不断攀升，我国氧化铝生产的技 术经济指标必将进一步恶化，这将对我国氧化铝工业的生产成本和竞争力产生 严重影响。表1 各种氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿的铝硅比氧化铝生产方法拜耳法烧结法联合法铝硅比＞93～56～8 表2 国内外氧化铝厂主要消耗指标比较（2003 年）指标国外氧化铝厂中国氧化铝厂美洲欧洲澳洲拜耳法联合
铝矿选矿工艺
从矿石中提取氧化铝的方法 从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 1、拜耳法 系奥地利拜耳（KJ.Bayer）于1888年发明。适于处理含Al2O3高、SiO2低的富矿，一般要求Al2O3＞65%，Al2O3/SiO2＞7。氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应，只是铁高赤泥量大，赤泥洗涤复杂，易造成碱和氧化铝的机械损失，但不宜有铝针铁矿。 其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。 现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。 拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10％． 2、碱石灰烧结法 适于处理含硅较高的低品级矿石，要求Al2O3/SiO2为3～5(或3.5左右)，Fe2O3＜10%。 将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠 (Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O 形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O沉淀(其中
铝土矿选矿
铝土矿选矿(processing of bauxite ore) 从铝土矿矿石中分选出铝土矿精矿的过程。其目的是除去脉石矿物和有害杂质，分离高铝矿物和低铝矿物，以获得高铝硅比的精矿。 铝土矿又称铝矾土，主要矿物组成是水铝石(A1 2O 3 ?H 2 O)和高岭石 (Al 2O 3 ?2SiC) 2 ?2H 2 O)。水铝石是由一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石三种矿物， 以各种比例构成的细分散胶体混合物。铝土矿经常与铁的氧化物和氢氧化物、锐钛矿及高岭石、绿泥石等粘土矿物共生。有时还含钙、镁、硫等矿物。铝土矿石按其所含杂质可分为高碱铝土矿、高钛铝土矿、高铁铝土矿三类。中国根据矿物组成不同将铝土矿分为五类：(1)水铝石一高岭石型(D—K型)；(2)水铝石叶蜡石型(D—P型)；(3)勃姆石一高岭石型(B～K型)；(4)水铝石伊利石型(D—I型)； (5)水铝石高岭石一金红石型(D—K—R型)。铝土矿经煅烧生成的莫来石 (3Al 2O 3 ?2SiO 2 )是优良的耐火材料原料。铝土矿也是生产氧化铝、刚玉磨料、铝 化合物的原料。 铝土矿主要按Al 2O 3 含量或Al 2 O 3 ／SiO 2 比值进行分级。不同用途的铝土矿， 对杂质含量有不同的要求。中国有关标准将耐火材料用铝土矿分为五个等级，其 中特级品要求Al 2O 3 75％，Fe 2 O 3 <2．0％，CaO<0．5％，耐火度>1770℃；四级品 要求A1 2O 3 45％～55％，Fe 2 O 3 <2．5％，CaO<0．7％，耐火度>1770℃；将生产氧 化铝的铝土矿分为七个品级，其中一级品要求Al 2O 3 ／SiO 2 ≥12，Al 2 O 3 ≥60％；七 级品要求Al 2O 3 ／SiO 2 ≥6，Al 2 O 3 ≥48％。 主要选矿方法有洗矿、浮选、磁选、化学选矿等。洗矿是提高铝土矿铝硅比的最简单、有效的方法，通过洗矿一般可将矿石铝硅比提高约2倍，对质地疏松矿石的分选更为有效。洗矿常与其他分选方法结合组成洗矿(筛洗)一分级——手选流程。浮选法可用于分离水铝石和高岭石，用氧化石蜡皂和塔尔油作捕收剂，在碱性介质中进行。磁选用于分离含铁矿物。化学选矿主要有焙烧脱硅，这是基于矿石中主要含硅矿物是含水铝代硅酸盐，焙烧后部分Si()z转变为无晶形易溶于碱的氧化硅微粒而提高了物料的铝硅比。 主要选矿流程根据矿石的不同类型，采用不同的选矿工艺流程。 (1)三水铝石一高岭石类铝土矿的选矿流程。常采用先进行泥、砂分选，粗级别磨矿后用磁选除铁，矿泥磨矿后浮选。浮选药剂用油酸、塔尔油、机油按1：1：1配制。前苏联采用的低品位三水铝石高岭石型铝土矿的选矿流程见图1。铝 土矿浮选精矿品位含Al 2O 3 49．65％，回收率45．3％。A1203／SiO 2 为12．3。
阐述我国铝土矿资源特点以及适合处理低品位铝土矿的工艺技术
5、阐述我国铝土矿资源特点以及适合处理低品位铝土矿的工艺技术。 5.1我国铝土矿资源特点 铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿。我国铝土矿资源比较丰富，分布甚广。具有以下几个特点：（1）储量集中于煤或水电丰富的地区，有利于开发利用。山西、贵州、河南和广西壮族自治区储量合计占全国储量的85.5%，加上其煤炭和水利资源，为其提供了发展铝工业的有利条件。 （2）矿床类型以沉积型为主，坑采储量比重较大。 （3）一水硬铝石型矿石占绝对优势。其特点是高铝、高硅和低铁，铝硅比偏低，一般在4-7之间，铝硅比在10以上的相对少些。在福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。 5.2处理低品位铝土矿的工艺技术 从铝矿提取铝有两个方案,第一个方案是选用高品位铝土矿，先用化学方法从矿石中提取纯净的氧化铝，然后用电解法从氧化铝中提取纯净的铝。第二个方案是选用低品位的铝土矿，经过物理选矿，分离掉一部分硅酸盐矿物后，送入溶出流程中去，提取氧化铝；或者用化学法分离掉一部分氧化铁和氧化钛后，在电解槽或电弧炉内还原出铝-硅-铁-钛合金。 一般处理低品位铝土矿的工艺技术有：选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、串联法。 5.2.1选矿拜耳法 选矿拜耳法工艺流程是：铝土矿（A/S=5~6）经过选矿得到铝硅比为10-11的精矿，与石灰一起加入到铝酸钠溶液母液中在245-260℃进行溶出，得到赤泥浆料，然后分理出铝酸钠溶液进行种分，获得Al(OH)3浆液，进而干燥焙烧得到Al2O3。由于铝矿中各种含硅矿物与氢氧化钠反应生成的水合铝硅酸盐，可在设备和管道上析出结疤，硅在分解时析出，还降低了产品的质量，所以必须进行脱硅。 铝土矿选矿脱硅方法有化学选矿脱硅、生物选矿脱硅、物理选矿脱硅。 化学选矿脱硅是指在一定温度下使含硅矿物发生分解，然后用苛性钠溶液溶出而达到脱硅目的的方法。 生物选矿脱硅是指用微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物，将铝硅酸盐矿物分解成为氧化铝和二氧化硅，并使二氧化硅成为可溶物，而氧化铝不溶，从而使得铝、硅得以分离。 物理选矿脱硅是指以天然矿物形态除去含硅矿物。