西南某地高鐵鋁土礦浮選脫硅試驗研究

2021-11-06 09:54:34田應忠

輕金屬 2021年9期

郭鑫,田應忠,任朋

(中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司國家鋁冶煉工程技術研究中心,河南鄭州 450041)

我國鋁土礦資源以一水硬鋁石為主,隨著國內鋁工業的快速發展,國內鋁土礦資源量銳減[1],特別是優質鋁土礦資源量不足,礦石呈現出高鋁、高硅、低鋁硅比特性,不適宜經濟拜耳法生產氧化鋁[2],隨著資源的貧化,選礦拜耳法將對國內、國外氧化鋁技術發展產生重大的影響[3,4]。近年來鋁土礦進口量逐漸增加,2020年中國鋁土礦進口量為11158萬噸,2019年中國鋁土礦產量為7500萬噸,中國鋁土礦缺口較大,因此對國內低品質鋁土礦進行除雜提質研究能緩解國內供礦緊張的態勢,本文主要對高鐵鋁土礦除雜研究,提升礦石品質,所得鋁精礦適宜于拜耳法生產氧化鋁。

1 原礦石基本性質

對原礦石進行化學多元素及及物相分析,結果見表1和表2。

表1 原礦石化學多元素分析結果 %

表2 物相分析結果 %

由表1和表2中數據可知,原礦石中Al2O3含量48.09%,SiO2含量10.48%,Fe2O3含量22.73%,A/S為4.59。礦石中有用礦物為一水硬鋁石和一水軟鋁石,脈石硅礦物為高嶺石和伊利石,鐵礦物為赤鐵礦和針鐵礦,鈦礦物為金紅石和銳鈦礦。

2 試驗研究

2.1 原礦粒度組成分析

為考察礦石選擇性破碎性,對破碎至-3mm原礦進行粒級組成分析,分析結果見表3。

表3 原礦石粒度組成分析

根據表3中數據可知:原礦在粒度分布上體現了一定的選擇破碎性,粗粒級氧化鋁含量高,二氧化硅含量低,鋁硅比較高;細粒級產品氧化鋁含量低,二氧化硅含量高,鋁硅比較低。

2.2 磨礦細度試驗研究

考察磨礦細度對浮選指標的影響,對原礦石進行磨礦細度試驗研究,試驗流程見圖1,試驗結果見表4。

圖1 磨礦細度對浮選指標的影響流程圖

由表4中數據可知:

(1)隨著磨礦細度的增加,精礦產率逐漸升高,精礦A/S逐漸降低。

(2)隨著磨礦細度的增加,尾礦產率逐漸降低,尾礦A/S先逐漸降低,后升高。

礦石單體解離要求的磨礦細度較細,當細度達到95.17%時,單體解離達到一個較好的水平,繼續增加磨礦細度,礦石出現泥化現象,從而影響浮選指標。因此,確定磨礦細度為95.17%。

表4 磨礦細度對浮選指標影響試驗結果

2.3 調整劑種類試驗研究

考查調整劑種類對浮選指標的影響,進行調整劑種類試驗研究,試驗流程見圖2,試驗結果見表5。

圖2 調整劑種類影響浮選指標試驗流程圖

表5 調整劑種類影響浮選指標試驗結果

由表5中數據可知,單獨使用六偏磷酸鈉作為調整劑時,試驗指標較好,精礦產率為71.50%,A/S為7.44;尾礦A/S為1.64。因此,采用六偏磷酸鈉作為調整劑進行試驗研究。

2.4 捕收劑用量試驗研究

考察捕收劑用量對浮選指標的影響,進行捕收劑用量試驗研究,試驗流程見圖3,試驗結果見表6。

圖3 捕收劑用量試驗流程圖

表6 捕收劑用量試驗結果

由表6中數據可知:隨著捕收劑用量的增加,尾礦A/S逐漸降低。當捕收劑用量增至1400 g/t,泡沫5產率為3.00%,繼續增加捕收劑用量,泡沫產率較低,對降低尾礦貢獻較小,因此未進行進一步增加捕收劑用量試驗。捕收劑用量為1400 g/t是,尾礦產率17.71%,A/S為1.35。因此試驗過程中捕收劑用量確定為1400 g/t。