作者:紅星機器時間:2015-03-24更新時間:2015-03-24
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國內鋁土礦資源豐富,但是大部分鋁土礦的硅含量比較高,導致礦石利用率較低。為了實現對鋁土礦的選別,需要對鋁土礦進行脫硅處理,本文就鋁土礦選礦脫硅方法進行系統介紹。
化學法脫硅工藝主要是將礦石在高溫下進行焙燒,礦石中的含硅礦物(主要是高嶺石〉在高溫條件下可以分解,將分解后的礦石利用一定濃度的堿溶液進行溶出,礦石中分解產生的二氧化硅在堿液的作用下優先溶出,從而達到脫硅目的。
化學法脫硅不僅能夠冋收鋁土礦中存在的氧化鋁,還能部分冋收鋁硅酸鹽礦物中的氧化鋁,能夠充分利用礦石資源。但因該工藝需要使用高濃度的堿液,同時還具有液間比大、高成本、焙燒條件嚴格等缺點,目前工業應用不宜擴大推廣。
生物法脫硅技術主要是利用微生物與硅酸鹽或鋁砘酸鹽礦物間發中氧化還原等反應,生成氧化鋁和二氧化硅,使二氧化硅轉化為可溶物,進時與氧化鋁得以分離。常用的微生物主要為細菌和真菌,適合處理膠狀極細粒類型鋁土礦。在室溫下就會發生作用,具有選擇性好,工藝簡單,成本低等特點,并且能達到良好的脫硅效果。
生物法脫硅仍處于實驗室研究階段,且以國外研究較多,國內關于此方而的研究較少。目前為止,生物脫硅技術還不夠成熟,主要由于微生物與礦物之間的反應速度比較慢,處理時間太長,浸出率并不穩定等因素所致。
物理選礦脫硅是指根據鋁土礦中有用鋁礦物與鋁硅酸鹽礦物之間的物理性質和表面性質的差異,通過一定的手段達到分選的目的的方法。物理選礦脫硅方法包括洗礦篩分、選擇性碎磨、重選法、選擇性絮凝和藥劑浮選法等。
1、洗礦篩分
由于鋁土礦中含硅礦物相對富集在細粒結構中,破碎、磨礦后易產生泥化現象,而一般采用圓筒洗礦機、槽式洗礦機、螺旋分級機和水力旋流器等分級設備后,會脫除一部分礦石中的礦泥,也就楚細粒部分,進而提高礦石的鋁硅比達到分選富集的效果。該方法通常用于鋁礦物嵌布粒度較粗、原礦含泥量大或者破磨過程中易產生大量的礦泥的水硬鋁石型鋁土礦。
2、選擇性碎磨
我國鋁土礦中的鋁礦物主要為水硬鋁石,其硬度較大,一般為6-7;含硅礦物一般為高嶺石、伊利石、葉臘石等脈石礦物,其硬度較低,一般≤3。因此,根據它們之間可磨性的差異,在破碎或磨礦過程中,通過一定的工藝技術和條件使其實現選擇性的粉碎,硬度較大的含鋁礦物進人祖粒級,硬度較小的含硅礦物和其他脈石則進人細粒級,為實現鋁硅礦物分離創造條件,同時也有利于實現鋁土礦選別“多碎少磨”。
3、重選
重選工藝低成本、操作簡單、環保等優點使其具有一定的實用性,它可以與其他的脫硅工藝聯合使用,以達到脫硅效果。
4、選擇性絮凝脫硅
將鋁土礦經過磨礦,使有用礦物發生解離后,選用合適的絮凝劑和分散劑,使礦漿中的目的礦物發生選擇性絮凝或分散,實現目的礦物與非目的礦物間的分離。
選擇性絮凝工藝早已應用于選礦的其他領域,并取得了很好的效果,但對于鋁土礦采用該工藝目前還在研究當中。要使該工藝能夠早日實現工業應用必須做到以下幾點:研發新型的絮凝劑和分散劑;了解不同性質的礦物在不同因素下的分散和絮凝規律;降低藥劑用量和生產成本;降低生產過程中對有用礦物造成的損失。
5、浮選法脫硅
浮選是根據礦物及而物理化學性質的龍異達到礦物分選的,加人的浮選藥劑可以調節和控制這種差異,達到礦物間分選的目的。其中浮選法脫硅還分為正浮選脫硅和反浮選脫硅。
正浮選脫硅的研究有了突飛猛進的發展,能夠為拜爾法生產氧化鋁提供合格的生產原料,并且采用正浮選脫硅時所使用的浮選藥劑來源廣泛、成本較低,浮選指標也相對穩定。但正浮選脫硅也存在很多問題。
與正浮選脫硅工藝相比,反浮選脫硅則符合“抑多浮少”的浮選基本原則,上浮產物的產率小,浮選藥劑用足相對較少,選礦成本低,精礦表面附若的藥劑少易于過濾;有機藥劑含量少,對后續拜耳法溶出過程影響小;由于水硬鋁石與鋁硅酸鹽礦物可磨性差異較大,在磨礦過程中,當可磨性好的鋁硅酸鹽礦物達到浮選粒度要求時,硬度較大的一水硬鋁石仍可保持較祖粒度,防止精礦粒度過細,易于實現粗磨礦,有利于降低磨礦能耗和精礦含水量。
隨者氧化鋁工業的不斷發展,我國良好的鋁土礦資源已開發殆盡,剩下的都是中低品位的鋁土礦資源,當前如何利用好這些資源足我國選礦工作者仍要研究的目標。如何采用經濟合理的工藝來綜合利用這些資源,筆者認為還要解決以下幾個問題:
1、利用中低品位的鋁土礦,首先必須有節能的脫硅工藝。與生物脫硅、化學脫硅相比,物理選礦脫硅具有礦石處理量大、工藝簡單、低成本、易于工業化等特點,因此具有廣闊的應用前錄。物理選礦脫硅中如采用聯合工藝,會有更好的脫硅效果。
2、研發新型節能型選礦設備。要達到礦物解離狀態勢必會將礦石細磨,傳統浮選機對細粒浮選的效果不足很好,還會出現很多問題,所以研發新型、節能的浮選設備是充分利用低品位鋁土礦資源的一個研究方向。
3、提高鋁土礦資源的綜合利用率。鋁土礦中含有其他有價金屬,如何有效的問收其他金屬元素,提高鋁土礦資源的綜合利用率,實現礦石的綜合利用;鋁土礦脫硅后的尾礦,還可以用作耐火材料、建筑材料、水泥原料等其他配料,尾礦的利用既解決了環境問題,又增加了社會效益。
根據我國鋁土礦的礦石性質,選擇合理的脫硅工藝,實現礦石資源合理化應用,對我國氧化鋁工業的發展具有重要意義。我們紅星選礦設備廠家為了實現這一目標也在積極作出自己的貢獻,研發了新型節能的選礦設備,在各大選礦廠的應用受到了用戶的喜愛。