一水硬铝石型高铁铝土矿的拜尔法溶出研究——以遵义仙人岩矿石为例.pdf

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1、第39卷第5期2012年10月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．39．No．5oct．．2012一水硬铝石型高铁铝土矿的拜尔法溶出研究——以遵义仙人岩矿石为例廖友常(贵州省地矿局106地质大队，贵州遵义563000)提要：对于高铁铝土矿的应用．在以往的文献中，大多需先进行增铝降铁或铝、铁分离后才能利用。本文介绍了遵义仙人岩铝土矿床一水硬铝石型高铁铝土矿的物化特征．采集了含A120，53．61％。A／s7．63，Fe，o，21．96％的xCK5和舢，o囊1．71％，A／s7．16，Fe，o，24．89％的xcK4高铁铝

2、士矿样，经拜尔法溶出试验，xcK5得到了绝对溶出率83．98％和相对溶出率96．65％，化学碱耗为57．9kg(NaoH)／t(舢。o。)；xcK4得到了绝对溶出率80．02％，相对溶出率93．01％，化学碱耗为34．9kg(NaoH)／t(烈Io。)；且赤泥沉降性能良好的试验结果。从而缩短了此类矿石需先进行增铝降铁或铝、铁分离后才能利用的工艺链．为该类矿石的应用和研究提供了一条新的途径。关键词：一水硬铝石；高铁铝土矿：拜尔法溶出中图分类号：P618．45文章标志码：A文章编号：1000—3657(2012)05—1387—1

3、01引言高铁铝土矿，系指Fe，o，>15％的铝土矿石[”，以往研究表明．此类矿石若采用烧结法生产氧化铝，如Fe：o，含量过高，烧结时会产生大量液相，导致熟料窑结圈，操作困难；过低则熟料不能成球，同样难以操作：故一般要求Fe：o，含量在7％～10％较为适宜。而用拜尔法生产氧化铝时．一是A／s要达到相应的比值(7以上为佳)，二是要求Fe：o。含量小于15％，Fe：o，含量的增加，则会相应的增加赤泥量，由于赤泥吸附．使赤泥分离与洗涤作业复杂．造成赤泥沉降性能差，碱的损耗量大而导致成本增加。因此，对于此类矿石的应用研究，多采用增铝降铁

4、或铝、铁分离后综合利用。据相关资料显示．中国高铁型铝土矿石高达15亿t之多o。此类矿石能否用拜尔法直接生产氧化铝．关系到该类矿石的经济价值。在以往众多学者的研究中，三水铝石型高铁铝土矿多采用烧结【z3J，焙烧还原一磁选的工艺【4，5]来增铝除铁或进行铝、铁分离后利用。近年来．中国的研究人员还发明了直接溶出技术161和用还原焙烧一磁选分离得磁性产品直接还原金属铁粉和非磁性产品一富铝渣．再用浸出剂搅拌浸出富铝渣，使铝、硅溶解进入溶液。用多孔吸附剂吸附浸出液中的硅．被吸附的硅经进一步处理后制备白炭黑、分子筛等硅基产品：从分离硅以后的

5、溶液中提取氧化铝或硫酸铝等化工产品的综合利用方法【71。而一水硬铝石型高铁铝土矿有采用磁选【8】和强磁选一阴离子反浮选【9】等工艺来进行铝、铁分离后再利用。上述方法虽都能起到增铝降铁或铝、铁分离后综合利用的作用，但就氧化铝生产而言，除需增加工程投资外．还延长了工艺链。对于一水硬铝石型高铁铝土矿的拜尔法溶出研究．可能是由于认为赤泥分离与洗涤作业复杂，碱耗较大不经济而后续研究较少．导致目前报导的文献甚少。本文根据贵州遵义仙人岩一水硬铝石型高铁铝土矿石的详细可溶性试验结果．阐述其此类矿石的溶出效果。以期在现有氧化铝收稿日期：2012

6、0221；改回日期：20120416作者简介：廖友常，男，1956年生，高级工程师，长期从事固体矿产勘查评价和地质技术管理工作；E—mail：lycl06@163com。o程辉，孙建军．我国15亿吨“呆滞”高铁铝土矿开发有望．中国国土资源报，2011．04．18．1388中国地质2012年厂不增加工程投资和延长工艺链的情况下．为此类矿石的开发利用提供一条新的途径。2矿石物理特征贵州遵义仙人岩铝土矿床．是一个以一水硬铝石为主，高铁铝土矿石含Fe：o，15．01％～37，85％，平均含Fe。o，19．88％；矿石量达1100余万t

7、，占总资源量74％的沉积型高铁铝土矿床o。2．1矿石结构构造矿床内矿石主要结构有碎屑结构、豆鲕粒结构、泥晶结构和粉晶结构。矿石构造主要有块状、半土状、致密状构造。2．2矿石类型2．3．1矿石自然类型矿石自然类型主要有碎屑状铝土矿．占75％～85％；其次为豆鲕状铝土矿，占10％～20％；致密状铝土矿．小于5％。2．3．2矿石工业类型矿床内矿石工业类型有：高铁低硫型．资源量占矿床总量的74％：低铁低硫型，资源量占矿床总量的26％：高铁高硫型和低铁高硫型。此类矿石在插花工程中见及，未单独计算资源量。2．3矿石矿物组分经测试，矿物成分

8、主要为一水硬铝石；其次为粘土矿物，其中以水云母、高岭石为多见(表1)。3矿石化学特征铝土矿矿石的主要化学组分为舢，o，。Sio，，Fe：03；其次有Tio：，TS，LoI；伴生有益矿产Ga等。舢：o，：主要赋存于一水硬铝石中，次为高岭石，水云母等粘土矿物中。sio：：主要赋存