桂西低品位鋁土礦拜耳法溶出

李愛龍

（廣西華銀鋁業有限公司，廣西 百色 533000）

近年來，我國氧化鋁產業發展迅猛，許多新建、擴建項目紛紛開工，氧化鋁產能迅速擴張，產量大幅增長，進一步加劇了各氧化鋁廠對礦石資源的競爭。由于我國鋁土礦資源保證度不高，加上多年來，各氧化鋁廠為追求質量，一直是采富礦、棄貧礦，礦石貧化問題日益突出。因此，針對礦石品位下降的情況，結合生產工藝，對桂西低品位礦石開展溶出性能試驗，為優化低品位礦石溶出指標，提供參考。

1 試驗原料

鋁土礦：華銀鋁均化庫鋁土礦經磨礦混勻，其化學成分分析見表1。

表1 鋁土礦化學成分，%

礦石A/S為6.29，品位低，質量差。

石灰：取自生產入磨石灰，經破碎混勻，其化學成分分析見表2。

表2 石灰的化學成分分析，%

循環母液、一次洗液均取自生產，每次實驗前進行成分分析。

2 鋁土礦溶出試驗方法

鋁土礦的溶出性能研究在高壓釜中進行。將2L的循環母液注入到高壓釜中，升溫至90℃，加入經過配料計算的礦石和石灰，蓋上蓋子，啟動攪拌，同時按照預定升溫曲線進行加熱，達到溶出溫度后，按要求保溫溶出；溶出完成后，自然降溫30m in，通水冷冷卻至110℃，取溶出礦漿進行固液分離，分析赤泥及漿液成分；并加入計量好的一洗液，110℃保溫1h，取稀釋礦漿進行分析。

3 實驗結果與討論

3.1 石灰添加量的影響

在溶出溫度260℃，保溫溶出28m in的溶出條件下，進行石灰添加量實驗，實驗結果如圖1所示。

添加石灰可以消除鈦礦物的危害作用，提高Al2O3的溶出速度，同時降低堿耗，隨著石灰添加量增大，溶出率升高；當石灰添加到一定量時，繼續增加石灰量會使赤泥產出率升高，氧化鋁損失增大，溶出率降低。通過本次試驗，石灰最佳加入量為12%。

3.2 溶出溫度影響

選擇最佳石灰添加量12%，在260℃和265℃下進行保溫溶出實驗，實驗結果見表3。

表3 溶出溫度實驗

礦漿細度：-63μm=77% 配料Rp：1.14 保溫時間：28min 自然降溫時間：30min

溫度是影響氧化鋁溶出過程中最主要的因素。隨著溶出溫度的升高，Al2O3在NaOH溶液中的溶解度增大，使Na2Ok能夠溶人更多的Al2O3。實驗表明，溶出溫度提高5℃，溶出礦漿Rp提高了0.02，相對溶出率提高1.3%。

3.3 溶出時間影響

在260℃的溶出溫度下，進行了28m in、35m in及40m in的溶出時間對比實驗，見圖2。

鋁土礦溶出過程中，只要Al2O3的溶出沒有達到最大值，增加溶出時間，Al2O3的溶出率就會增大。在現有生產條件下，延長溶出時間是提高礦石溶出率的有效途徑。但從設備運轉效率來看，延長溶出時間，影響整個生產效益，找準最佳溶出時間，需要進行綜合考慮。

3.4 母液苛性堿濃度的影響

通過改變母液苛性堿濃度的溶出試驗，了解母液對低品位礦石溶出的影響，見圖3。

母液苛性堿濃度越高，Al2O3的未飽和程度就越大，鋁土礦中Al2O3的溶出速度就越快，溶出效率高。但母液苛性堿濃度低于250g/L時，溶出率隨苛性堿的增加而明顯升高，苛性堿濃度高于250g/L時，溶出率增加不明顯。

3.5 礦石細度影響

增加磨礦時間，使礦石更細，增加了礦石與溶液的接觸面積，提高了反應活性，從試驗來看，礦石-63um質量分布從72%提高到77%時，溶出率有明顯提高，而超過77%時，繼續加大磨礦細度，溶出率提高不明顯。

3.6 攪拌速度影響

攪拌的目的是使料漿流動，礦粒與溶液之間產生相對運動，強烈的攪拌可使整個溶液成份趨于均勻，礦粒表面上的擴散層厚度將會相應減小，使溶出過程得到強化。

從實驗來看，攪拌速度的提高可以提高礦石的溶出率，但提高的幅度不大。

3.7 配料影響

在溶出溫度260℃，保溫時間28m in，自然降溫時間30m in，石灰添加量為12%等工藝條件下，開展了預計Rp為1.12、1.14、1.16三個配礦實驗，如圖3所示。

從實驗來看，隨著配料預計Rp的增加，礦石的溶出率急劇下降，溶出效果差，低品位礦石配料低。

4 結論

本試驗針對桂西低品位鋁土礦開展溶出性能試驗，探討了溫度、保溫時間、石灰添減量、循母苛性堿濃度、配料、礦石細度及攪拌強度等因素的影響，得出如下結論：

1)礦石品位下降，溶出條件要求更加苛刻，提高溶出溫度，將有利于低品位礦石的溶出。

2)增加石灰用量可以進一步改善低品位礦石的溶出，A/S為6.2左右的礦石，石灰量宜在11%～12%之間較佳，不宜超過13%。

3)母液苛性堿濃度的增加，有助于低品位礦石的溶出，母液苛性堿濃度大于250g/l時，更有利于礦石的溶出。生產選擇母液苛性堿濃度時，需要綜合考慮后續工藝指標的影響及對設備的腐蝕。

[1] 畢詩文，于海燕.氧化鋁生產工藝[M] .北京：化學工業出版社，2006

[2] 付高峰等.中低品位鋁土礦石灰拜耳法溶出的研究[J] .東北大學學報（自然科學版），2006，（11），1093-1095

[3] 趙恒勤等，山西低品位鋁土礦的石灰拜耳法溶出[J] .礦山保護與利用.2002，（2），41-44