低品位鋁土礦氧化鋁生產(chǎn)探討

趙端霞

【摘? 要】通過對拜耳法生產(chǎn)氧化鋁原材料的分析，結(jié)合某廠生產(chǎn)實(shí)際提出了有效解決低品位鋁土礦生產(chǎn)問題的方法及技術(shù)條件，以求提產(chǎn)增效。

【關(guān)鍵詞】鋁土礦;氧化鋁;浮選;溶出;沉降

世界鋁土礦資源豐富，資源保證程度很高。我國鋁土礦資源并不十分豐富，只占世界儲量的1.5%。世界鋁土礦的人均儲量為4000千克，而我國只有283kg。我國的鋁土礦資源具有高鋁高硅、鋁硅比低的特點(diǎn)，鋁硅比在5以下的礦石占資源總量的70%以上，鋁硅比在8以上高品位鋁土礦已瀕臨枯竭，眾多氧化鋁企業(yè)被迫采用中低品位鋁土礦。因此對實(shí)際生產(chǎn)中有效解決低品位鋁土礦氧化鋁生產(chǎn)探討是十分必要的。

1、河南省某拜耳法生產(chǎn)氧化鋁廠鋁土礦現(xiàn)狀

河南省某拜耳法生產(chǎn)氧化鋁廠鋁土礦生產(chǎn)用礦石為一水硬鋁石。該廠鋁土礦主要為石質(zhì)塊狀.礦石結(jié)構(gòu)有土狀、致密狀與豆鮞狀，從白色到赫色之間。一般含鐵高的呈紅色，鐵低的呈灰白色，黃褐色及褐色。硬度變動于1-7之間。一水硬鋁石總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比，礦石質(zhì)量差，加工難度大。結(jié)構(gòu)式和分子式分別為AlO（OH）和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系，結(jié)晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的水鋁石一般均含有TiO₂、SiO₂、Fe₂O₃、Ga₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、TR₂O₃等混入物。溶于酸和堿，但在常溫常壓下溶解甚弱，需在高溫高壓和強(qiáng)酸或強(qiáng)堿濃度下才能完全分解。一水硬鋁石形成于酸性介質(zhì)，與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可變成三水鋁石，脫水可變成α剛玉，可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代^{[ 1]}。

該廠鋁土礦平均品位見表1-1。

企業(yè)的發(fā)展，要求氧化鋁產(chǎn)量及質(zhì)量不斷的提高。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鋁土礦（優(yōu)質(zhì)）資源越來越少，由上表可以看出，該廠鋁土礦平均品位逐年下降，實(shí)際生產(chǎn)中溶出效果差且影響穩(wěn)定運(yùn)行及產(chǎn)量和單耗。

2、低品位鋁土礦浮選

選礦技術(shù)可保證氧化鋁生產(chǎn)的需求。鋁土礦選礦生產(chǎn)線采用的多是浮選法，包括了破碎、磨礦、浮選、烘干等階段。該生產(chǎn)線工藝流程：首先將大塊的鋁土礦先粗碎處理，再進(jìn)一步的中細(xì)碎處理，之后篩分成多種不同規(guī)格，不能滿足下階段入磨條件的碎料將被送回到上級繼續(xù)破碎。篩分后選出的粒度合格石料將與水混合，送到球磨機(jī)內(nèi)充分研磨、分級機(jī)分級，不滿足細(xì)度要求的礦漿石料同樣的會被送回到球磨機(jī)內(nèi)再次研磨加工。研磨合格的礦漿物料與藥劑混合均勻，之后均勻、定量的送入到浮選機(jī)內(nèi)讓其完全反應(yīng)，便可得到的較高品位的鋁精礦。浮選得到的鋁精礦，濃縮、干燥脫水，便可得到成品的鋁精礦粉。成品的鋁精礦粉品質(zhì)提升3-7個百分點(diǎn)。

3、原礦漿制備

破碎后鋁礦石按配料要求配入石灰和循環(huán)母液磨制成合格的原礦漿。制備的原礦漿將直接影響氧化鋁的溶出率、赤泥沉降性能、種分分解率及氧化鋁的產(chǎn)能等技術(shù)指標(biāo)。為提產(chǎn)增效原礦漿制備采取高固含、高濃度、低細(xì)度。

4、高壓溶出

溶出是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的主要工序之一，將鋁土礦中的氧化鋁水合物溶解出鋁酸鈉溶液，影響到持產(chǎn)氧化鋁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為提產(chǎn)增效高壓溶出采取，高流量、高溫、高壓運(yùn)行。為提高預(yù)熱料漿溫度，在Np113-117罐頂加裝閥門，將乏汽引至一根總管通進(jìn)預(yù)熱管道，并在總管進(jìn)預(yù)熱管道前安裝遠(yuǎn)傳壓力表和電動調(diào)節(jié)閥，用以調(diào)控預(yù)熱管道內(nèi)蒸汽壓力。通過排不凝性氣保證溶出機(jī)組滿罐率。

5、赤泥的分離洗滌

隨著氧化鋁產(chǎn)量的不斷提高，鋁土礦品位的不斷下降，赤泥分離、洗滌能力不足這一現(xiàn)象非常突出，影響正常運(yùn)行。因此首先對赤泥分離高效沉降槽提出了內(nèi)循環(huán)自稀釋改造。然后在沉降槽上應(yīng)用了自動檢測技術(shù)（泥層分析儀），使其能在沉降槽出現(xiàn)波動時及時進(jìn)行調(diào)整。其次對一至四洗沉降槽底流管道進(jìn)行了改造，使洗滌沉降槽清液層高度明顯提高，保證了沉降槽連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。最后將絮凝劑加入點(diǎn)由2個增加到3個，這可使?jié){液中的固體細(xì)顆粒在不同時刻進(jìn)行多次絮凝，從而有效改善其絮凝效果。同時還對絮凝劑的溶化效果進(jìn)行了優(yōu)化，保證了良好的絮凝效果^{[ 3]}。保證了生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。

6、結(jié)語

通過對低品位鋁土的浮選、原礦漿制備、高壓溶出、赤泥的分離洗滌各環(huán)節(jié)的控制及改造，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，為提產(chǎn)降耗打下基礎(chǔ)。低品位鋁土礦氧化鋁生產(chǎn)中，還可以運(yùn)用其它方法，來提高產(chǎn)量，降低成本。因此，對低品位鋁土礦氧化鋁生產(chǎn)進(jìn)行深入研究，可促進(jìn)我國鋁產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊重愚.氧化鋁生產(chǎn)工藝學(xué).北京：冶金工業(yè)出版社，1993

[2]河南省某廠生產(chǎn)分析數(shù)據(jù)原始記錄表

[3]周海娟.淺談赤泥分離、洗滌系統(tǒng)提產(chǎn)途徑.科學(xué)與財(cái)富，2013