貴州清鎮(zhèn)貓場紅花寨、白浪壩礦段鋁土礦礦層特征及礦石加工技術(shù)性能研究

楊明坤，楊國彬，張周位

（1.貴州省地礦局一一五地質(zhì)大隊(duì)，貴州 清鎮(zhèn) 551400；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550018）

礦床成因是產(chǎn)于寒武系白云巖之古侵蝕面之上的一水硬鋁石沉積礦床（楊明坤等，2013）。2012年2月—2016年4月貴州省地礦局一一五地質(zhì)大隊(duì)對該礦床進(jìn)行了勘探，勘探報(bào)告已經(jīng)國土資源部評審備案，共提交（331+332+333）鋁土礦礦石量3065.04萬噸（楊明坤等，2016）。本文根據(jù)工作取得的主要成果，對鋁土礦礦層特征及礦石加工技術(shù)性能進(jìn)行了分析，獨(dú)特的礦層特征及文中的選冶方法、工藝流程、產(chǎn)品方案等資料對于同類礦床礦產(chǎn)勘查、礦業(yè)開發(fā)決策等方面均具有借鑒意義[1]。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

貴州地處我國西南腹地，位于中國西部特提斯構(gòu)造域與東部涉太平洋構(gòu)造域的交接地帶，由于這一特殊的構(gòu)造部位和地殼結(jié)構(gòu)的不均一性，漫長地質(zhì)時(shí)期諸多地質(zhì)事件和構(gòu)造作用，鑄成了貴州現(xiàn)今復(fù)雜的構(gòu)造景觀（陳慶剛等，2011）。

2 礦石工業(yè)類型

根據(jù)鋁土礦礦石的主要有用（A12O3、A/S）、有害（Fe2O3、S）組分的含量，依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范（DZ/T 0202-2002，2002），結(jié)合勘探區(qū)實(shí)際，為此將區(qū)內(nèi)的鋁土礦分為低硫型及高硫型兩種工業(yè)類型。

查明分布在主礦層頂板的上層高硫鋁土礦資源量210.59萬噸；分布在主礦層底板的下層高硫鋁土礦資源量621.95萬噸，合計(jì)832.54萬噸，占鋁土礦總資源量的27.16%，所以工作區(qū)礦石工業(yè)類型以低硫鋁土礦為主，高硫鋁土礦次之[2]。

3 礦石加工技術(shù)性能

3.1 采樣種類、方法及其代表性

據(jù)區(qū)內(nèi)礦床隱伏及各類鋁土礦礦石的特點(diǎn)，勘探階段從鉆孔礦芯副樣中按比例進(jìn)行配礦采集低硫鋁土礦（MCHBl）、高硫鋁土礦（MCHB2）、混合型鋁土礦—即全層鋁土礦（MCHB3）進(jìn)行詳細(xì)可溶性試驗(yàn)，每件試樣樣品重量320公斤。

各件試驗(yàn)樣品的所有采集點(diǎn)布于主要礦體內(nèi)，少部分分布于礦體邊緣，其面上分布與礦體分布規(guī)律吻合；沿厚度方向上各自然類型礦石比例與勘探區(qū)各自然類型比例基本一致；上表對比顯示，所采集的試樣各主要化學(xué)組分含量與勘探區(qū)的平均數(shù)基本一致；所采集樣品在區(qū)內(nèi)有充分的代表性[3]。

3.2 試驗(yàn)研究內(nèi)容及流程

研究內(nèi)容:對鋁土礦原礦礦石的化學(xué)組分、巖礦鑒定、原礦礦物組成、粒度篩析等方面進(jìn)行了研究。

選冶試驗(yàn)，其內(nèi)容主要包括MCHB2、MCHB3浮選脫硫試驗(yàn)（浮選脫硫探索試驗(yàn)、浮選脫硫粗選條件試驗(yàn)、浮選脫硫最佳條件驗(yàn)證試驗(yàn)、浮選脫硫開路試驗(yàn)、浮選脫硫閉路試驗(yàn)）、拜耳法溶出試驗(yàn)（鋁土礦均進(jìn)行了溶出條件試驗(yàn)、配料分子比影響試驗(yàn)、循環(huán)母液堿濃度影響試驗(yàn)、石灰用量試驗(yàn)、溶出溫度影響試驗(yàn)、溶出時(shí)間影響試驗(yàn)、最佳條件試驗(yàn)）、沉降試驗(yàn)（浮選尾礦沉降試驗(yàn)、赤泥沉降試驗(yàn)）等。

表1 最佳溶出條件試驗(yàn)結(jié)果表

通過選冶試驗(yàn)研究，MCHB3最終推薦的工藝流程圖分別見圖1。

圖1 MCHB3最終推薦的工藝流程圖

3.3 試驗(yàn)結(jié)果及礦石工業(yè)利用性能評價(jià)

MCHB1原礦Al2O3品位70.04%，鋁硅比8.21，通過拜耳法溶出，Al2O3實(shí)際溶出率83.89%；MCHB2、MCHB3原礦Al2O3品位分別為61.88%、67.79%，鋁硅比5.70、7.41，S品位分別為4.13%、1.46%，均屬高硫鋁土礦，通過選礦脫硫可獲得兩個(gè)產(chǎn)率分別為9.56%、4.44%，S品位分別為39.25%、28.77%，回收率分別為89.82%。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策條件下，推薦的選冶流程較為簡單，藥劑制度簡單，在生產(chǎn)實(shí)踐中容易實(shí)現(xiàn)，礦山主要回收三氧化二鋁并副產(chǎn)硫鐵礦，每件礦樣每處理1噸原礦均可獲利，可見其經(jīng)濟(jì)效益均較好。