重慶某高硫鋁土礦石選礦試驗

陳 達 閆 武 熊述清 楊 磊

(中國地質科學院礦產綜合利用研究所)

鋁是一種重要的工業原料，廣泛應用于航空航天、建筑、汽車、家電等領域。隨著國民經濟的快速發展，我國對鋁土礦資源的需求量越來越大。但國內鋁土礦大都為一水硬鋁石型鋁土礦，普遍具備高硅、低鋁硅比等特征，必須通過經濟、有效的選礦工藝進行提鋁、降硅才能生產出高鋁硅比的優質精礦。

重慶某鋁土礦石屬于高硫、高鋁、低鋁硅比一水硬鋁石型鋁土礦，試驗對該礦石進行了脫硫、降硅工藝技術條件研究。

1 礦石性質

該高硫鋁土礦石中主要礦物為一水硬鋁石、綠泥石，其次為一水軟鋁石、高嶺石、黃鐵礦，絹云母、菱鐵礦、黃銅礦、方解石、金紅石等。礦石中以一水硬鋁石形式存在的鋁占礦石總鋁的80%左右，一水硬鋁石普遍結晶較差，以隱晶質－膠狀、他形粒狀集合體為主，集合體中常有黏土礦物、土狀褐鐵礦等混雜物;一水軟鋁石含量較低，部分分布于鋁硅酸鹽礦物中，主要呈土狀分散于礦石基質中。

礦石主要化學成分分析結果見表1。

表1 礦石主要化學成分分析結果 %

從表1可以看出，礦石中Al2O3品位較高，達57.46%，鋁硅比為4.73，硫含量為2.40%，礦石屬沉積型一水硬鋁石高硫鋁土礦。

2 試驗結果與討論

2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗流程見圖1，試驗結果見表2。

圖1 磨礦細度試驗流程

表2 磨礦細度試驗鋁土礦粗精礦指標

從表2可以看出，隨著磨礦細度的提高，鋁土礦粗精礦Al2O3回收率呈先快后慢的上升趨勢，但Al2O3品位先維持在高位后小幅下降，SiO2品位顯著上升，鋁硅比明顯下降。綜合考慮，確定后續試驗的磨礦細度為－0.074 mm占60%。

2.2 脫硫捕收劑丁基黃藥用量試驗

脫硫捕收劑丁基黃藥用量試驗采用1次粗選流程，磨礦細度為－0.074 mm占60%，MIBC用量為5 g/t，脫硫后產物指標見表3。

表3 丁基黃藥用量試驗脫硫后產物指標

從表3可以看出，隨著丁基黃藥用量的增加，脫硫后產物硫品位明顯下降，Al2O3品位和鋁硅比變化不大，Al2O3回收率微幅下降。綜合考慮，確定后續脫硫試驗的丁基黃藥用量175 g/t。

2.3 鋁粗選試驗

鋁粗選試驗流程見圖2。

2.3.1 ZZB用量試驗

鋁粗選自制捕收劑ZZB用量試驗的碳酸鈉用量為5 kg/t，六偏磷酸鈉為100 g/t，試驗結果見表4。

圖2 鋁粗選試驗流程

表4 ZZB用量試驗鋁粗精礦指標

從表4可以看出，隨著ZZB用量的增加，鋁粗精礦Al2O3品位先小幅上升后微幅下降，Al2O3回收率大幅度上升后小幅下降，鋁硅比先上升后下降。綜合考慮，確定鋁粗選捕收劑ZZB用量為1.5 kg/t。

2.3.2 碳酸鈉用量試驗

碳酸鈉既是礦漿pH值調整劑又是礦漿分散劑，對鋁粗精礦鋁硅比和Al2O3回收率影響顯著。碳酸鈉用量試驗的ZZB用量為1.5 kg/t，六偏磷酸鈉為100 g/t，試驗結果見表5。

表5 碳酸鈉用量試驗鋁粗精礦指標

從表5可以看出，隨著碳酸鈉用量的增加，鋁粗精礦Al2O3品位小幅上升，Al2O3回收率小幅下降，鋁硅比上升顯著。基于碳酸鈉用量較高時，精礦泡沫發黏、不易兼并，因此，確定后續試驗的碳酸鈉用量為5 kg/t。

2.3.3 六偏磷酸鈉用量試驗

六偏磷酸鈉既是礦泥分散劑又是鋁硅酸鹽礦物的抑制劑，對鋁粗精礦鋁硅比和Al2O3回收率影響顯著。鋁粗選六偏磷酸鈉用量試驗的ZZB用量為1.5 kg/t，碳酸鈉為5 kg/t，試驗結果見表6。

表6 六偏磷酸鈉用量試驗鋁粗精礦指標

從表6可以看出，隨著六偏磷酸鈉的增加，鋁粗精礦Al2O3品位變化不大，Al2O3回收率明顯下降，鋁硅比先上升后走平。綜合考慮，確定鋁粗選六偏磷酸鈉用量為120 g/t。

2.4 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表7。

圖3 閉路試驗流程

從表7可以看出，采用圖3所示的流程處理Al2O3品位為57.46、硫品位為2.40%、鋁硅比為4.73的高硫鋁土礦，最終獲得了Al2O3品位為65.81、含硫0.42%、鋁硅比為9.09、Al2O3回收率為77.88%的鋁精礦;副產品硫精礦硫品位為22.13%、回收率為82.69%，Al2O3含量為32.94%、回收率為5.15%。試驗取得了理想的脫硫、提鋁效果。

表7 閉路試驗結果

3 結論

(1)重慶某高硫鋁土礦石中主要含鋁礦物為一水硬鋁石、主要含硫礦物為黃鐵礦。一水硬鋁石普遍結晶較差，以隱晶質－膠狀、他形粒狀集合體為主，集合體中常有綠泥石等黏土礦物。礦石硅含量較高，鋁硅比僅為4.73，硫含量高達2.40%，屬典型的高硫鋁土礦。

(2)采用1次浮選脫硫，2粗3精1精掃、中礦順序返回浮鋁土礦流程處理該礦石，最終獲得了Al2O3品位為65.81%、含硫0.42%、鋁硅比為9.09、Al2O3回收率為77.88%的鋁精礦，副產品硫精礦硫品位為22.13%、回收率為82.69%，Al2O3含量為32.94%、回收率為5.15%，脫硫、提鋁效果良好。

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