混合型铝土矿浮选脱硅试验研究
８ 湖南有色金属 ＨＵＮＡＮ Ｎ０ＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ 第２９卷第４期 ２０１３年８月
混合型铝土矿浮选脱硅试验研究
陈占华，陈湘清，李莎莎，马俊伟
（中国铝业郑州研究院，河南郑州４５００４１）
摘要：试验以俄罗斯某一水软铝石、三水铝石和一水硬铝石三种铝石混合型低品位铝土矿为研究 对象，其关键技术是有效脱除非目的矿物如高岭石、绿泥石和伊利石。研究以矿石性质人手，结合 以前的经验，以中国铝业郑州研究院开发的ＢＫＳ一１为捕收剂，采用正浮选脱硅工艺技术提高矿石 的铝硅比。通过多因素条件试验优化了适宜的工艺条件，当综合磨矿细度为９０％，ｐＨ为９．５，六偏 磷酸钠用量１００ ｇ／ｔ，ＢＫＳ一１捕收剂用量为８００ ｔ时，获得精矿铝硅比７．３１，氧化铝回收率 ６８．６１％的工艺指标。 关键词：一水软铝石；三水铝石；一水硬铝石；正浮选 中图分类号：ＴＤ９１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５５４０（２０１３）０４—０００８—０３
随着铝土工业的快速发展，优质铝土矿资源消
耗殆尽，中、低品位铝土矿的高效综合利用已迫在眉
睫，选矿拜耳法是中、低品位铝土矿生产氧化铝的新 工艺技术，经济效益和社会效益显著。随着资源的
贫化，选矿拜耳法将对国内、国外氧化铝技术发展产 生重大的影响＿】，２１。通过多年的研究表明，浮选脱硅
是提高我国中低品位一水硬铝石型铝土矿质量的一 种行之有效的方法 ＇４ｊ，目前，一水硬铝石型铝土矿
正浮选脱硅工艺技术成熟，已经形成了规模化生 产 。对三水铝石型铝土矿，一般采用洗矿方法进
行脱硅，该法是相对简单的生产工艺；但对难洗的三 水铝石型矿石，有人采用重选 Ｊ、选择性磨矿一分级
浮选 ’ 、正浮选脱硅 工艺进行了研究，取得了相 对良好的指标。然而，对一水软铝石型及其它混合
型铝土矿的选矿脱硅研究报道较少。 本文以俄罗斯一水软铝石、三水铝石、一水硬铝
石混合型铝土矿为研究对象，开展详细的工艺试验 研究，旨在通过正浮选法达到提高精矿品位的目的，
为我国迈出国门扩大可利用的铝土矿资源提供了技 术支撑。 １ 矿石性质
试验矿样取自俄罗斯某铝土矿，采用ｘ荧光光
谱分析仪（ＸＲＦ）进行了主要化学元素分析和ｘ射线 衍射仪（ＸＲＤ）进行了矿物组成分析，化学元素分析
结果列于表１，物相分析结果列于表２，Ｘ射线衍射 图如图１所示。
表１ 俄罗斯铝土矿化学元素分析 ％
Ａ１２０３ ＳｉＯ２ Ｆｅ２Ｏ３ ＴｉＯ２ Ｋ２Ｏ Ｎａ２０ ＣａＯ ＭｇＯ 灼减
４５ ７６ １ｎ ８３ ２２ ５４ ２ ６６ ０ ２ ０ １２ 】．８６ ０ ５３ １３ ２６
图１ 俄罗斯铝土矿Ｘ射线衍射图
表２俄罗斯铝土矿物相组成分析 ％
作者简介：陈占华（１９７８一），男，硕士，工程师，主要从事矿物加工 研究。 由表１可知，矿样铝硅比为４．２３，属于低品位铝
土矿。由图１、表２可知，俄罗斯铝土矿主要有用矿 第４期 陈占华，等：混合型铝土矿浮选脱硅试验研究 ９
物为一水软铝石、三水铝石和一水硬铝石，三种铝石 含量分别为３５．４％、５．０％、３．２５％，是一种混合型铝
土矿，硅酸盐矿物为高岭石、绿泥石和伊利石，需要 通过浮选脱除，并含有赤铁矿、针铁矿、生石膏、方解
石等矿物。
２试验准备
２．１试验药剂 试验所用碳酸钠、六偏磷酸钠、水玻璃、腐植酸
钠、捕收剂等均为工业品，其中捕收剂是中国铝业郑
州研究院开发的ＢＫＳ一１，为黄色透明溶液。 ２．２筛分试验 筛分试验用系列标准筛进行湿筛，分别过滤、烘 干、称重、制样、化验。
２．３浮选试验 浮选试验在ＸＦＤ一１．５型单槽浮选机中进行，
试验产品分别过滤、烘干、称重、制样并分析Ａｌ、ｓｉ以
计算浮选指标。
３试验结果与讨论
３．１原矿筛分试验
一水硬铝石型铝土矿具有明显的选择性碎解特 性¨ ，因此对俄罗斯混合型铝土矿破碎到３ｍｍ以下
试验矿样进行了筛分试验，考察其碎解特性，筛分结
果列于表３。 表３俄罗斯铝土矿原矿筛分分析结果
由表３可知，俄罗斯混合型铝土矿破碎两级分 化严重，＋０．４２ ｍｍ粒级的产率为４５．６％，一０．０２１
ｍｍ粒级的产率也达到了２６．３３％，即粗粒级和细粒 级含量大，而中间粒级含量较少。由各个粒级的化
学元素分析可知，各粒级Ａ／Ｓ相差不大，所以该矿石
不具有选择性碎解特性。 因为原矿中一０．０７４ ｍｍ粒级含量达３３．２９％， 而且一０．０２１ ｍｍ粒级含量达２６．３３％，而浮选工艺
对于０．０１０ ｍｍ以下的粒级极为困难，由于微细粒级 比表面积大，因此会大大加大捕收剂用量，恶化浮选 指标。而一水软铝石、三水铝石的硬度为２．５— ３．０ ¨，容易泥化，为尽量降低泥化，防止过磨，磨矿
前先经过０．０７４ ｍｍ的筛子进行预先筛分，粗粒进入 磨机，一０．０７４ ｍｍ粒级同磨后矿浆合并进入浮选。
３．２调整剂的选择和用量试验 通过磨矿试验表明，当综合磨矿细度一０．０７４
ｍｍ含量达９０％时，一０．０２１ ｍｍ的含量达６５％以
上，说明矿泥含量较高，在一定程度上会恶化浮选过 程，使浮选效果降低，因此采用了加入分散剂强化矿
浆分散，使矿泥处于良好的分散状态，防止其非选择 性聚团，减小矿泥对浮选的影响。
试验研究系统考察了常规的调整剂碳酸钠、六 偏磷酸钠、水玻璃、腐植酸钠对浮选的影响，确定了
以碳酸钠和六偏磷酸钠联合处理能够取得较好的浮
选指标。当人选磨矿细度一７４ Ｉ，ｚｍ为９０％，碳酸钠 为４ ０００ ｇ／ｔ原矿（矿浆ｐＨ＝９．５），考察了六偏磷酸
钠的用量对浮选脱硅的影响，试验流程如图２所示， 试验结果列于表４。
原矿５００ｇ 药剂用置单位：ｇ／！
ｌ 碳酸钠４ ｏ０ｏ
ｌ ｝一７４ ｕ ｍ ９０％ ｝ｐＨ ９．５ 罕妣
精矿 尾矿
图２ 六偏磷酸钠用量试验流程图
表４六偏磷酸钠用量试验结果
从表４试验结果可以看出，随着六偏磷酸用量 的增加，浮选精矿Ａ／Ｓ逐渐增大，但Ａ１ ０，回收率逐
渐降低，但是当药剂用量从１００ ｇ／ｔ增加到１５０ ｇ／ｔ 时，
浮选精矿铝硅比升高不大，但精矿产率下降达 １Ｏ 湖南有色金属 第２９卷
２．３４％，氧化铝回收率下降达２．２４％。根据研究表
明 ，随着六偏磷酸钠用量的增加，对高岭石、伊利
石、绿泥石等硅酸盐脉石矿物的抑制作用增强，所以 精矿铝硅比增大，当用量大于１００ ｇ／ｔ时，六偏磷酸
钠对铝矿物（一水软铝石、三水铝石、一水硬铝石）起
到抑制作用，精矿回收率下降。因此，六偏磷酸钠的 用量在１００ ｇ／ｔ较好，精矿铝硅比６．４１，精矿富集比
为１．５，氧化铝回收率为７１．０５％。 ３．３捕收剂的用量试验
试验所用捕收剂为中国铝业郑州研究院开发的 ＢＫＳ一１新型铝土矿捕收剂，药剂为黄色透明溶液， 同传统的捕收剂相比，具有低用量、低泡沫量、适合 低温使用的特点。
当入选磨矿细度为一７４ ｍ ９０％，碳酸钠为 ４ ０００ ｇ／ｔ原矿（矿浆ｐＨ＝９．５），六偏磷酸钠的用量
为１００ ｇ／ｔ时，考察了捕收剂用量对浮选脱硅的影 响。试验流程如图２所示，试验结果列于表５。
表５捕收剂用量试验结果
药剂用草 产品 产率 Ａ１２０３ ＳｉＯ２ Ａ／ｓ Ａ１２０３ ／ｇ．ｔ一 ／％ ／％ ／％ 。 刚殳率／％
精矿 ４２．６９ ５０．８３ ６．９７ ７．２９ ４７．４２ ４００ 尾矿 ５７．３１ ４１．９８ １３．７１ ３．０６ ５２．５８ 原矿 １００．ｏ０ ４５．７６ １Ｏ．８３ ４．２３ １００．００ 精矿 ６５．６７ ４９．５１ ７．７２ ６．４１ ７１．Ｏ５ ６００ 尾矿 ３４．３３ ３８．５９ １６．７８ ２．３０ ２８．９５ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．００ 精矿 ６８．４８ ４９．２１ ８．０２ ６．１４ ７３．６４ ８００ 尾矿 ３１．５２ ３８．２６ １６．９３ ２．２６ ２６．３６ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．Ｏ０ 精矿 ６９．０２ ４８．９５ ８．５２ ５．７５ ７３．８３ １０００ 尾矿 ３Ｏ．９８ ３８．６５ １５．９８ ２．４２ ２６．１７ 原矿 １００．００ ４５．７６ １０．８３ ４．２３ １００．Ｏ０
由表５试验结果可以看出，精矿Ａ１ ０，回收率随 着捕收剂用量的增加而提高，当药剂用量从４００ ｇ／ｔ
增加到６００ ｇ／ｔ时，氧化铝回收率从４７．４２％提高到 ７１．０５％，提高幅度达２３．６３％；当捕收剂用量提高到
大于８００ ｇ／ｔ时，精矿质量下降，表明有大量的硅酸 盐矿物上浮，氧化铝回收率变化趋于平缓，因此，确
定捕收剂的用量为８００ ｇ／ｔ，此时精矿铝硅比为 ６．１４，氧化铝回收率为７３．６４％。
３．４流程结构分析及闭路试验 拜耳法生产氧化铝要求原矿铝硅比大于７，而一
次粗选的浮选精矿如果达标，氧化铝的回收率较低，
因此粗选精矿需要精选一次，同时为了提高氧化铝 的回收率，对粗选尾矿扫选一次，结合表５的试验结 果和流程结构分析，确定的实验室闭路试验流程如
图３所示，闭路试验结果列于表６。
原矿 药剂用量单位：９／ｔ
精矿 尾矿
图３ 全流程闭路试验流程图
表６ 闭路试验结果
全流程闭路试验结果表明，精矿铝硅比为７．３１， 氧化铝回收率为６８．６１％，浮选精矿是拜耳法生产氧
化铝的优质原料。对浮选精矿、尾矿进行了物相分 析，三水铝石集中在浮选精矿中，一水软铝石和一水 硬铝石在浮选精矿中有一定的富集，尾矿中损失的
铝土矿物主要为一水软铝石，说明一水软铝石的可 选性较差。
４结论
１．俄罗斯某铝土矿主要含铝矿物为一水软铝
石、三水铝石和一水硬铝石，含硅矿物为高岭石、绿 泥石和伊利石，并含有赤铁矿、针铁矿、生石膏、方解 石等，是一种低品位混合型铝土矿。
２．俄罗斯混合型铝土矿破碎两级分化严重，各 粒级氧化铝含量和铝硅比相差不大，不具有选择性 碎解特性。
３．六偏磷酸钠是混合型铝土矿较好的调整剂，
但用量过大会抑制铝矿物，导致精矿氧化铝回收率 下降，适宜用量为１００ ｇ／ｔ原矿。
４．ＢＫＳ一１捕收剂具有较好的捕收性和选择性， 适宜的用量为８００ ｇ／ｔ原矿，通过一次粗选一次扫选
一次精选的闭路试验流程，获得精矿铝硅比７．３１，氧
化铝回收率６８．６ｌ％的良好指标。 （下转第４２页）
铝土矿正浮选精矿过滤试验研究
・４・ 铝镁通讯 ２００８年№１
铝土矿正浮选精矿过滤试验研究
田 祯
（中国铝业中州分公司，河南焦作４５４１７４）
摘要：采用立盘过滤机进行铝土矿正浮选精矿过滤的研究表明，立盘过滤机能够满足铝土矿正浮选精矿过滤的需 要，与陶瓷过滤机相比，具有高产能、运行周期长、运转率高、清理维护量小、备品备件消耗低的优点。 关键词ｉ立盘过滤机；铝土矿；正浮选；精矿；过滤
选矿一拜耳法是我国“九五”重点科技攻关项 目，２Ｏ０４年３月底在中州分公司实现了产业化，自
工程投产以来，整个系统流程顺畅，各项经济技术指
标不断优化，在同等的矿石品位条件下，生产过程中 各项主要技术指标已基本处于国内领先或先进水 平［川。
铝土矿正浮选脱硅工艺是选矿拜耳法的一大核
心技术，精矿过滤的目的是得到含水量符合要求的 精矿，同时回收利用回水，生产中采用陶瓷过滤机进
行铝土矿正浮选精矿过滤。陶瓷过滤机是一种新型 的固液分离设备，它集微孔陶瓷、机械、超声技术、自 动化控制于一体，采用新型微孔陶瓷做过滤介质，应
用毛细作用原理，过滤过程中具有真空度高、滤饼含
水率低、滤液清澈透明、自动化程度高、无需滤布、节 能效果好的特点，但是由于铝土矿正浮选精矿粒度
偏细，且携带浮选药剂，运行中容易堵塞陶瓷微孔，
造成产能迅速衰减，不得不频繁对陶瓷板进行清洗， 造成陶瓷过滤机高产能有效运转率严重下降，从而 造成精矿过滤的实际生产能力降低，难以保证干精 矿的生产量，生产中不得已将部分精矿浆直接送去
进行矿浆调配，使得进入拜耳法系统的水量增加，系
统产能降低，能耗升高。因此，寻找一种高效的过滤 设备来进行选精矿过滤，对进一步优化选矿拜耳法
技术经济指标具有重要意义。中州分公司通过小型
立盘过滤机过滤选精矿的试验研究取得了明显效 果。
１主要试验条件
１．１主要试验设备 滤盘直径 ９６０ｍｍ，过滤面积Ｆｏ．５ｍ２的单盘 立盘过滤机１台，滤布为１＃无纺布。 ，
铝土矿脱硅工艺技术模型
铝土矿脱硅工艺技术模型
【摘要】简述了氧化铝生产工艺、反浮选脱硅技术，介绍了脱硅工艺模型的设计及原理，对未来的发展进行了展望。
【关键词】铝土矿；浮选；脱硅；模型
1、前言
铝土矿是氧化铝工业的基本原料，我国铝土矿资源储量丰富 ， 预计资源总储量可达近35亿吨以上。而我国铝土矿绝大部分属于高铝、高硅、矿物成分复杂的一水硬铝石。
2、氧化铝生产工艺
目前，我国氧化铝工业多采用拜耳法和烧结法的结合。首先，用碱液与矿石中的氧化铝反应生产铝酸钠，其溶于碱溶液后成为铝酸钠溶液；其次，铝酸钠溶液通过加晶、搅拌、分解等方法，使溶液中的氧化铝以Al（OH）3状态结晶析出；第三，氢氧化铝通过焙烧获得氧化铝。在此过程中，矿石所含的杂质及大部分硅的化合物以固体形式存在进入赤泥，而赤泥和低品位矿石则采用烧结法生成氧化铝。由此可见，该工艺存着投资大、能耗高、工艺长等缺点。因此，预先脱除矿石中的部分SiO2，使矿石的A/S满足拜耳法生产要求，可节约成本、提高矿石综合利用率。
3、反浮选化学脱硅技术简述
由于铝土矿中硅矿物的含量远远低于一水硬铝石或三水铝石的含量，为了有效的脱去铝土矿中的SiO2，提高A/S比，满足拜耳法生产要求，依据“浮少抑多”的原则，现多采用反浮选工艺进行脱硅处理，即抑制一水硬铝石，浮选铝硅酸盐矿物。该工艺具有以下特点：（1）由于硅酸盐矿物的硬度较低，易于研磨，可以在一水硬铝石粒度较粗的状态下进行浮选分离，这样，不仅降低了磨矿能耗，而且可以获得相对较粗的一水硬铝石精矿粒度，使得产物的水分含量明显下降；（2）浮选中的含硅上浮矿物产率较小，药剂使用量低，可降低成本，同时可避免捕收剂等进入精矿，从而减轻或避免有机物在拜耳法过程中的积累，也有利于其降低水分；（3）容易脱除含硅矿物，在一定程度上减小了氧化铝生产过程中管道上硅渣结疤的问题；（4）便于尾矿处理与综合利用。
4、脱硅实验及控制模型建立
为了寻找影响铝土矿脱硅的主要因素，通过对矿物的浮选、溶出实验，同时，利用化学多元素分析等手段研究原矿的结构及性质，最后通过对铝土矿预脱硅进行机理研究，特建立脱硅体系控制模型。
铝土矿脱硅浮选尾矿回水对浮选行为的影响
２０１１年第３期 有色金属（选矿部分） ・２５・
ＤＯＩ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１６７１－９４９２．２０１１．０３．００６
铝土矿脱硅浮选尾矿回水对浮选行为的影响
何平波，刘晗，陈兴华
（中南大学资源加工与生物工程学院，长沙４１００８３）
摘 要：为解决铝土矿浮选脱硅工业生产中回水高效利用的问题，通过改性絮凝剂，对比了改进前的回水与改进后 的回水利用情况，发现尾矿回水可以利用，但返回比例要加以控制，回水中絮凝剂残留量不能超过０．００５ ｇ／Ｌ，回水ｐＨ应 保持在９－９．５，同时要尽量降低回水中Ｆｅ 、Ａｌ 、ｃａ 争金属离子含量。 关键词：铝土矿；回水利用；尾矿沉降；浮选； 中图分类号：ＴＤ９５２．５；ＴＤ９２６．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—９４９２（２０１１）０３－００２５—０４
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｏｎ Ｂａｕｘｉｔｅ Ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎ
ＨＥ Ｐｉｎｇｂｏ，ＬＩＵ Ｈａｎ，ＣＨＥＮ Ｘｉｎｇｈｕａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０Ｄ８３，Ｃｈｚｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ａｎ ｅｆｆｏｒｔ ｔｏ ｕｔｉｌｉｚｅ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｔｈａｔ ｉＳ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｂａｕｘｉｔｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎ．ｉｔ ｉｓ ｆ０ｕｎｄ ｔｈａｔ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｕｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｃｋ ｗａｔｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ，ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ ｉｎ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｃａｎ’ｔ ｅｘｃｅｅｄ ０．００５ ｇ／Ｌ，ｐＨ ｏｆ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｓｈａｌｌ ｓｔａｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ９ ａｎｄ ９．５，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｆｅ ，Ａ１ ，Ｃａ ）ｉｎ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｏｕｇｈｔ ｔｏ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｓ ｆａｒ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｕｘｉｔｅ；ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔａｉｌｉｎｇ ｓｌｕｒｒｙ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
铝土矿正浮选尾矿处理含Pb(Ⅱ)废水的试验研究
第２９卷第５期 ２０１３年１Ｏ月 湖南有色金属 ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ５５
・环保・
铝土矿正浮选尾矿处理含Ｐｂ（Ⅱ）废水的试验研究
邓春华
（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙４１００１１）
摘要：分析了铝土矿正浮选尾矿的性质，系统研究了正浮选尾矿处理含Ｐｂ（Ⅱ）废水，结果表明， 对含Ｐｈ（Ⅱ）４０ ｍｇ／Ｌ的废水，尾矿用量为５ ｇ／Ｌ，处理时间为１ ｈ，在ｐＨ＞６．２的条件下，Ｐｈ（Ⅱ）去
除率接近１００％。通过动电位检测，尾矿吸附Ｐｂ（ＩＩ）离子后，等电点从３．６３升至５．８６。溶液化学 计算分析表明，尾矿去除铅离子的较佳吸附ｐＨ值为６．２，对应主要组分为Ｐｂ“、ＰｂＯＨ 。
关键词：铝土矿；正浮选；尾矿；Ｐｂ（ＩＩ） 中图分类号：Ｘ７０５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５５４０（２０１３）０５—００５５—０４
我国铝土矿资源绝大多数属于一水硬铝石型铝
土矿，８０％以上为中低品位，具有高铝、高硅、低铝硅
比（Ａ／Ｓ）和组成相对复杂的特点，难以满足拜尔法
生产氧化铝的要求 Ｊ。如何高效利用我国中低品
位铝土矿，提高铝土矿品位是关键，通过多年的研究 表明，浮选脱硅是一种行之有效的方法 Ｊ。目前，
铝土矿正浮选脱硅工艺成熟，已经形成规模生产，取
得了较好的社会和经济效益 ’ 。
在正浮选脱硅过程中，在获得产率约７０％一
８０％的精矿的同时，也产生了３０％～２０％的浮选尾
矿 ｌ９ Ｊ。随着氧化铝工业的快速发展，铝土矿浮选脱
硅的不断扩大，将产生大量的浮选尾矿。当前，正浮
选尾矿主要有两种处理方式：一是经过浓缩后，储存
于尾矿库，因为正浮选脱硅在弱碱性条件下进行，尾
矿中含有大量的废碱液，渗透到土地中，造成土壤碱
化、沼泽化，污染水源 。。；二是经过浓缩压滤后，进
行干堆，易造成扬沙，污染空气，还占有大量的土
地¨ 。随着世界各国对环境工作的重视，综合利用
铝土矿正浮选尾矿已经迫在眉睫。
棕刚玉除尘灰协同低品位铝土矿脱硅
棕刚玉除尘灰协同低品位铝土矿脱硅
作者：王干干 陈朝轶 李军旗
来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2022年第01期
摘 要：為提升低品位铝土矿铝硅比，实现棕刚玉除尘灰资源化利用，采用单因素试验考察了苛碱浓度、脱硅温度、脱硅时间、液固比和棕刚玉除尘灰与铝土矿的质量比对协同脱硅过程的影响。结果表明：在苛碱浓度为110 g/L，脱硅温度为95 ℃，脱硅时间为30 min，液固比为12 mL/g，棕刚玉除尘灰与铝土矿的质量比为1∶7的条件下，协同脱硅率为66.62%，铝损失率为2.65%，脱硅精矿的铝硅比为8.57，氧化铝含量为67.85%，达到了拜耳法生产氧化铝的要求。适量的棕刚玉除尘灰可提高低品位铝土矿的脱硅率和脱硅精矿的铝硅比，有助于实现棕刚玉除尘灰和低品位铝土矿的协同高效利用。
关键词：棕刚玉除尘灰;低品位铝土矿;脱硅;拜耳法
中图分类号：X756
文献标志码：A
拜耳法由于生产流程简单、能耗低、产品质量较高等优点，被氧化铝企业大量采用，但拜耳法仅适用于处理氧化铝含量高，二氧化硅含量低的高品位铝土矿，一般要求Al2O3大于65%，铝硅比大于7。对于铝硅比小于7的中低品位铝土矿，只能采用能耗较高、流程复杂的烧结法或联合法生产氧化铝。随着我国氧化铝工业的快速发展，优质铝土矿资源被大量消耗，中低品位铝土矿的开发越来越受到重视，其中低品位铝土矿更是占有重要地位[1]。我国储有大量的“高硅型”低品位铝土矿，其特点为氧化铝含量高，二氧化硅含量高，铝硅比小于5，硫含量高，难以直接利用。目前普遍采用“焙烧-碱浸脱硅”的方法提升矿石品质[2-4]。通过焙烧，可在活化原矿中含硅矿物的同时，脱除部分的硫和有机物，然后利用碱浸脱硅，达到提升矿石品质的目的。但此方法在脱硅的同时，铝损失率较大，造成铝资源的严重浪费。 棕刚玉除尘灰是棕刚玉在冶炼过程中产生的细微粉尘，由于冶炼工艺和原料的差异，导致棕刚玉除尘灰成分复杂、碱金属含量高、颗粒较细，处置不当极易造成空气和水体污染[5-6]。目前，棕刚玉除尘灰除少量用于生产建材外，大部分仍以堆存为主，没有得到有效利用。棕刚玉除尘灰的主要成分为氧化铝、二氧化硅和氧化钾，其中二氧化硅主要以非晶态的形式存在，这表明棕刚玉除尘灰可采用碱浸脱硅的方式提升其铝硅比[7]。
贵州某高硫铝土矿浮选脱硫试验研究
2020年第11期轻金属-1 -
-轻金属原料矿山-
贵州某高硫铝土矿浮选脱硫试验研究
李绍英1赵留成1马晓东2
（1.华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山063210；
2.黄河科技学院国际学院，河南郑州450000）
摘 要：贵州某铝土矿有用矿物主要为勃姆铝矿及一水硬铝石，其中AI2O3含量61.45%,铝硅比12左右，含硫 6.02%,属于高硫铝土矿。为降低含硫量对该铝土矿进行了选矿试验研究。试验结果表明，采用常规的浮选工艺选 硫，原矿经两次粗选、两次精选，获得的铝土矿精矿产率88.07% ,A12O3品位71.57% ,回收率97.22%，硫含量降为 0. 53%；硫精矿产率11.63%,硫品位33.09%，回收率90. 59%,可作为硫精矿销售，达到了资源综合回收利用的目的。 关键词:高硫铝土矿；浮选;脱硫中图分类号：TD922 文献标识码：A 文章编号：1002-1752(2020)11 -0001 -03DOI：10.10262/j. cnki. qjs. 2022. 11.001
Experimental study on flotation desulfuration of a high - sulfur bauxite in Guizhou
Li Shaoyink1 , Zhao Liuchenk1 ank Ma Xiaodonk2
(1 College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China ；2. InternahogaO School, Huanghe Science ang Technology College, Zhengzhoo 459000, CCina)Abstract: The valuable minerals of a bacxite in Guizhou consist yf boehmite ank Oiaspore. The content yf AI2O3 is 61.45% , the alumiko - silicn ratia is obont 12 , thn conteni of sulfaa is 6. 02% , ank it belongs te high - sulfaa baaxitn. Ik order te lowna thn sulfaa content, beneficiation tests were carried oni. Thn test results showen thot by using the cokventional flotation process of ^0 rouahing anO two cleaning , the bauxite cokcentrate yielU was 88. 07% , the graOe yf AUO3 was 71.57% , the reccvery rate was 97.22% , anO the sulfue content was renucen te 0.07% ； the sulfue cokcenWate yielU was 11.07% , the 8112x0 grane was 33.09% , the reccvery rate was 90. 09% , ank it can be soli as 8112x0 cokcenWate. The purpose cU comprehensive reccvery ank utiit- zation cU resources was achieveOKey words：high sulfue bauxite；flohtion;desulfuration
铝土矿脱硅目标
铝土矿脱硅目标
铝土矿是一种重要的铝源材料，其主要成分是氧化铝和硅酸盐矿物。然而，硅酸盐矿物中的硅酸盐含量对于铝土矿的利用存在一定的限制。因此，铝土矿的脱硅工艺对于铝的提取至关重要。
脱硅是指将铝土矿中的硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来的过程。脱硅的目标是尽可能地降低铝土矿中硅酸盐的含量，以提高铝的纯度。铝土矿脱硅的方法主要包括物理方法和化学方法。
物理方法是通过物理性质的差异将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。常用的物理方法包括重选、磁选、浮选和筛分等。重选是利用铝土矿和硅酸盐矿物的密度差异，通过重力分离的方法将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。磁选是利用铝土矿和硅酸盐矿物的磁性差异，通过磁力分离的方法将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。浮选是利用铝土矿和硅酸盐矿物的比重差异，通过气泡的作用将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。筛分是利用铝土矿和硅酸盐矿物的粒度差异，通过筛网的作用将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。这些物理方法可以有效地将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来，但是分离效果有一定的限制。
化学方法是通过化学反应将硅酸盐矿物从铝土矿中分离出来。常用的化学方法包括酸浸法、碱浸法和氟化法等。酸浸法是利用酸性溶液将硅酸盐矿物溶解，然后通过沉淀或其他方法将硅酸盐矿物分离出来。碱浸法是利用碱性溶液将硅酸盐矿物溶解，然后通过沉淀或其他方法将硅酸盐矿物分离出来。氟化法是利用氟化物与硅酸盐矿物反应生成可挥发的硅酸氟化物，然后通过蒸馏或其他方法将硅酸氟化物分离出来。这些化学方法可以实现高效的脱硅效果，但是对环境有一定的影响，需要注意环境保护。
除了物理方法和化学方法，还可以采用热处理方法进行铝土矿的脱硅。热处理方法是通过高温热解将硅酸盐矿物转化为其他化合物或挥发出来，然后通过冷却或其他方法将硅酸盐矿物分离出来。热处理方法可以实现较好的脱硅效果，但是需要高温条件和较长的处理时间，成本较高。
综上所述，铝土矿脱硅的目标是降低铝土矿中硅酸盐的含量，以提高铝的纯度。物理方法、化学方法和热处理方法都可以实现铝土矿的脱硅，但是每种方法都有其优缺点。在选择脱硅方法时，需要综合考虑脱硅效果、成本、环境影响等因素。未来，随着科学技术的发展，铝土矿脱硅技术将不断创新，为铝的提取和利用提供更好的技术支持。
低铝硅比堆积型细泥铝土矿活化浮选脱硅研究
第３ｌ卷第３期 ２０１１年０６月 矿 治 工 程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｌ０１．３Ｉ№３ Ｊｕｎｅ ２０１ｌ
低铝硅比堆积型细泥铝土矿活化浮选脱硅研究①
邓传宏 ，卢毅屏 ，张 晶
（１．昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南昆明６５００５１；２．中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙４１００８３）
摘要：研究了低铝硅比堆积型细泥铝土矿的浮选脱硅，结果表明：堆积型铝土矿矿泥量大，传统处理沉积型铝土矿的药剂制度对 低铝硅比堆积型铝土矿分选效果不佳。采用新型活化剂ＴＫ，大幅提高了铝矿物回收率，成功实现了低铝硅比堆积型铝土矿的浮选 脱硅。对于铝硅比为３．２３的云南某堆积型铝土矿，经浮选脱硅，可以得到铝硅比为９．２４、Ａ１ ０，回收率为６９．９１％的精矿。
关键词：浮选；堆积型铝土矿；脱硅；活化剂；ＴＫ 中图分类号：ＴＤ９２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３—６０９９（２０１１）０３—００６２—０４
Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｓｉｌｉｃｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｆｉｎｅ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｂａｕｘｉｔｅ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ａ／Ｓ Ｖａｌｕｅ
ＤＥＮＧ Ｃｈｕａｎ—ｈｏｎｇ ，ＬＵ Ｙｉ—ｐｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ
（１．Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００５１，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｉｎｅｒａｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ ｇｉｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００９３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｌｉｃｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｆｉｎｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｂａｕｘｉｔｅ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ＡｆＳ ｖａｌｕｅ ｂｙ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ
铝土矿的铝硅分离
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 3中南大学矿物工程系,国家重点基础研究发展规划(“973”计划)项目(G1999064901)铝土矿的铝硅分离3蒋 昊3 李光辉 胡岳华摘 要 从氧化铝生产和预脱硅两个方面概要评述了铝土矿铝硅分离的现状,介绍了实现铝土矿铝硅分离的方法及其基本原理。并对一水硬铝石型铝土矿铝硅分离的研究方向进行了深入地探讨。关键词 铝土矿 氧化铝 铝硅分离 目前全世界的氧化铝约有95%是以铝土矿为原料生产的。铝土矿中除了含氧化铝外,还有许多杂质,其中最主要的杂质是二氧化硅、氧化铁等。从某种意义上说,氧化铝生产的化工过程实际上是一个脱硅除铁,以获得满足铝冶炼及生产其它特殊用途氧化铝要求的原料过程。针对不同类型矿石的性质和质量不同,国内外主要采用拜耳法、烧结法和联合法来生产氧化铝。对于拜耳法生产氧化铝工艺而言,氧化铁多呈惰性,多以不溶性的化合物形式排出系统,其主要是增加赤泥量,一般对生产的影响不大。而硅却是最有害的杂质,它一方面会造成Na2O和Al2O3的损失,污染氢氧化铝,降低产品质量;另一方面生成的钠硅渣结疤,使设备传热系数降低,溶出过程能耗增加,设备维护难度加大。可以这么讲,氧化铝的生产主要是铝硅的分离,即脱硅。因此,国内外针对铝土矿铝硅分离的理论和工艺开展了大量的研究。本文评述了铝土矿铝硅分离的研究状况,并对其今后的研究发展趋势进行了探讨。1 铝土矿铝硅分离的研究现状纵观铝土矿铝硅分离理论与工艺的研究,归纳起来主要集中在两个方面:一是基于氧化铝生产的铝硅分离研究;另一方面是以提高矿石铝硅比(A/S)为目的,对铝土矿进行预脱硅的研究。111 基于氧化铝生产的铝硅分离氧化铝的生产方法有许多种,目前应用于工业生产的几乎全属于碱法。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳-烧结联合法等多种流程。由于处理铝土矿原料的质量不同,也就是说各自处理的铝土矿中二氧化硅的含量不同,不同的方法实现铝硅分离的原理和工艺也就各不相同〔1,2〕。11111 拜耳法生产过程中的铝硅分离拜耳法是根据拜耳的两项发明专利,用于生产氧化铝而命名的方法。拜耳法适宜于处理低硅优质铝土矿(A/S不低于8)。其特点是流程简单,产品质量好,能耗低,成本低,但它需要比较昂贵的烧碱。现在,全世界90%以上的氧化铝和氢氧化铝是用拜耳法生产的。在铝土矿的拜耳法溶出过程中,除了矿石中的铝矿物溶于碱生成NaAl(OH)4外,其它各种形式的含硅矿物的硅均以Na2SiO3形式进入溶液(在溶出三水铝石时,因为所需温度和碱浓度均不是很高,所以石英呈惰性,基本不会进入溶液)。当Na2SiO3浓度超过溶液的平衡浓度后,其便与铝酸钠反应生成水合铝硅酸钠逐渐析出,直到溶液中SiO2浓度降至平衡。此反应如下:117Na2SiO3+2NaAl(OH)4→Na2O・Al2O3・117SiO2・H2O+3.4NaOH+1.3H2O由此可以看出,在拜耳法生产氧化铝工艺中铝硅分离的实质是使硅以钠硅渣的形式从铝酸钠溶液中析出。因此,原料中含硅量越高,生成钠硅渣的数量也就越多,碱和氧化铝的损失率相应就会越大。这也是拜耳法生产氧化铝要求原料铝硅比大于8的根本原因之一。11112 烧结法生产过程中的铝硅分离碱石灰烧结法生产氧化铝是将铝硅比较低(A/S3～5)的高硅铝土矿与Na2CO3和石灰按一定的配比调配成料浆在回转窑内于1200～1300℃的高温条件下烧结成熟料,使炉料中氧化铝转变为易溶的铝酸钠(Na2O・Al2O3
铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究
++++++++++++++++gggg综合评述铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究李海普,胡岳华,蒋玉仁,王淀佐,曹学峰(中南大学矿物工程系,湖南长沙41OO83)摘要:概述了铝土矿浮选脱硅药剂的应用现状及抑制剂作用机理,分析了一水硬铝石~高岭石~叶腊石和伊利石的晶体结构和表面性质,并针对不同的一水硬品石型铝土矿浮选脱硅工艺,提出了有机抑制剂的研制思路与要点 关键词:铝土矿9浮选9脱硅9浮选剂中图分类号:TD923+.1文献标识码:A文章编号:1OOO-6532(2OO1)O6-OO31-O6我国铝土矿资源丰富,但绝大部分属高铝~高硅的一水硬铝石 高岭石型,不宜直接用拜尔法生产氧化铝 为了向成本较低的拜尔法提供A (铝硅比)大于1O的优质铝土矿,必需采用经济有效的脱硅技术 选矿 拜尔法是处理我国高硅铝土矿生产氧化铝的较好途径 1,2 脱硅提高A 的方法主要有化学选矿 3 ~生物选矿 4 和物理选矿三种方法,其中,物理选矿尤其是浮游分选具有处理量大~成本低~易于提高A ~能耗低~易于工业化等特点而具有广阔的前景 5 适宜的浮选药剂是保障有效浮选的一个重要环节,在铝土矿浮选脱硅工艺中,高效药剂特别是抑制剂的研究十分重要 1铝土矿浮选脱硅药剂的应用1.1铝土矿浮选中药剂的应用由于国外的铝土矿多以软铝石为主,而国内大部分是一水硬铝石型铝土矿,故国外进行的多为三水软铝石和一水软铝石的浮选研究, 所采用的药方一般是用碳酸钠或氢氧Abstract:AstrainofThiobacillusferrooxidansWasdomesticatedWithhigh-sulphidegoldconcentrateasamediumandthenmutagenizedWithultravioletandmicroWave.Aftermuta-genicselection,itsoxidizingactivityincreasesfromO.O7g L hto3.18g L h,inotherWords,itsoxidizingactivityWasraisedmorethan4Otimes.Itprovedthatstrain/scapabilityofoxidizingsulphideWasimprovedefficiently.Thispaperofferedakindofsimplybuteffi-cientmeansfortheselectionofsuperiorleachingstrains.Keywords:Domestication9Mutagensofultraviolet9MutagensofmicroWave9Thiobacillusfer-rooxidans9Oxidizingactivity收稿日期:2OO1-O4-16基金项目:国家重点基础研究发展规划项目课题(G1999O649O1)作者简介:李海普(1975 ),女,在读博士生,从事浮选药剂研究 第6期2OO1年12月矿产综合利用MultipurposeutilizationofMineralresourcesNo.6 ec.2OO1化钠作P 调整剂9硅酸钠 六偏磷酸钠等作调整剂9氧化石腊皂和塔尔油作阴离子捕收剂[ ];国内工作多着眼于一水硬铝石型铝土矿的回收利用9且药剂配方大同小异O刘逸超[7]等人以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂9在碱性条件下考察了羧甲基纤维素 C C) 氢氧化钠 硫酸钠 六偏磷酸钠等调整剂对云母 一水硬铝石型铝土矿浮选指标的影响9认为少量的六偏磷酸盐有利于氧化铝的回收及提高铝硅比O文献[8]同样以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂对山西阳泉铝土矿进行了半工业选矿试验9认为碳酸钠和六偏磷酸盐是水铝石与高岭石的有效调整剂O据报道[9]采用同样药剂品种的碱法浮选9可使一水硬铝石 水云母型铝土矿的A/S从5.53提高到10.359回收率为88.9%O对河南某冶金级铝土矿9关明九[10]用精制癸脂肪酸作捕收剂9六偏磷酸钠作抑制剂进行闭路试验9可使A/S由4.35提高到8.20O温英等[11]针对阳泉高岭石 一水硬铝石型铝矾土研究了多种捕收剂对一水硬铝石的捕收性能和多种调整剂如六偏磷酸盐 氟硅酸钠 腐植酸铵 六偏磷酸盐+苛性淀粉对高岭石及钛 铁脉石的抑制性能9结果表明9捕收剂的选择捕收性能为733>RA-315+733 1=1) RA-315 氧化石蜡皂+塔尔油 4=1)>油酸 苯乙烯磷酸9调整剂以六偏磷酸盐+苛性淀粉的抑制性能最强O梁爱珍[12]用廉价的水玻璃代替昂贵的六偏磷酸盐9用选择性较好的癸二酸下脚脂肪酸代替塔尔油9用腐植酸铵作抑制剂9初步研究认为腐植酸铵有以下作用:扩大铝矿物和硅矿物的可浮性差异9大大提高了一水硬铝石的浮游速度9减少了氧化铝在尾矿中的损失O在对中州铝厂一水硬铝石型铝土矿选矿脱硅~九五 攻关中9中南工业大学[13]采用KL和氧化石蜡皂733作捕收剂 六偏磷酸钠作调整剂进行了工业研究9效果良好O有专利报道[14]用胺类或烯醇抑制硅酸盐矿物可对铝土矿进行阴离子浮选O当采用阳离子捕收剂反浮选脱硅时9有效的硅矿物捕收剂为脂肪胺类 吡啶类等阳离子捕收剂9它们以静电力或氢键与硅矿物表面的硅 氧 羟基等基团作用9并通过自身碳链间的分子间作用来强化矿粒表面的疏水性O浮选常用的抑制剂是淀粉 糊精等一些有机物9氟化钠及氟硅酸钠可作活化剂9P 调整剂有碳酸钠和氢氧化钠9适宜在弱碱性或碱性介质中选别O如Z.S.C.Sillag等人[1591 ]以溴化十六烷基吡啶盐为捕收剂9Arbacol- 和白雀树皮为调整剂在实验室除去了低品位铝土矿中80%~90%的高岭石9但药剂成本较高9氧化铝回收率低O国内[17]用C10~C12脂肪胺从一水硬铝石型铝土矿中浮出了大部分的叶腊石9主要不足是氧化铝回收率低O总之9因分离的选择性差9精矿氧化铝回收率低9使这些研究多停留在实验室或半工业规模9极少应用于实际生产O1.2抑制剂的作用机理及作用方式对抑制剂的作用机理研究报道很少O刘广义[18]借助电动电位和红外光谱等测试手段对六偏磷酸钠的作用机理进行了研究9认为六偏磷酸钠能强烈吸附在一水硬铝石 高岭石 叶腊石表面带负电的Al活性区9可降低矿物的电位9增大矿物表面的负电荷9使各矿物由于同电相斥而分散O再者9六偏磷酸钠是一种长链磷酸盐9分子中大约含14~19个磷酸根四面体9和矿物表面的活性氧结合后9可阻止阴离子捕收剂在矿物表面的吸附9从而降低矿物的可浮性O当体系中六偏磷酸钠与油酸钠共存时9二者在矿物表面发生竞争吸附O因为铝硅酸盐矿物表面Al活性点数目较少9六偏磷酸根离子间的静电排斥作用较小9与矿物表面的结合较稳固9即使油酸钠与之发生竞争吸附9它被解吸的量也很少9从而实现铝矿物与铝硅矿物的选择性分离O关明九[10]总结了改性硅酸钠的作用机理9认为硅酸钠溶液中加入酸和铁盐9增加了硅酸钠的聚合程度O将它们加入碱性介质中后9聚合 23 矿产综合利用2001 年体迅速羟化\吸水9水化的强弱顺序与其聚合程度大小一致9因而改性硅酸钠吸附于高岭石表面9使矿物表面亲水性增加9电位负值增大9改善了它在矿浆中的分散性9并使矿物对油酸钠的吸附量急剧降低9从而强烈抑制了高岭石的浮选O天然有机抑制剂的作用机理一般是Z抑制剂分子中含有大量的亲水基和能与矿物表面发生氢键或与表面离子产生化学键合的羟基\羧酸基\磷酸基等O在矿浆中9它们吸附于矿物表面9使矿物亲水而不易上浮 O但未见到针对铝土矿浮选中有机抑制剂作用机理的研究报道O 3存在问题根据前人的研究9我们认为Z用阴离子表面活性剂或能与铝离子形成络合物的化合物作捕收剂时9由于矿物表面铝活化点数的不同9铝硅酸盐矿物的可浮性一般不如一水硬铝石9但铝硅酸盐矿物硬度低9可碎性好9经细磨后9层面在总表面中所占份额变小9二者可浮性差距变小O另外9当矿浆中存在有阳离子(如Al3 \ 2 \铁离子等 时9铝硅酸盐会吸附它们而得到活化9从而进一步缩小了在阴离子捕收剂作用下和铝矿物可浮性的差异9故高效调整剂的应用很有必要O当用阳离子表面活性剂作捕收剂时9阳离子与矿物表面的 \ 等活性点作用主要是静电力或氢键力9而铝矿物\铝硅酸盐矿物的零电点都小于 9且差别较小9加上存在表面电荷的不均匀性9因而即使严格控制溶液的 值9铝矿物与铝硅酸盐矿物的分离仍然较差9在这里高效调整剂的应用尤为重要O总之9在铝土矿浮选脱硅过程中9适宜的调整剂9特别是新型高效抑制剂的选择和研制十分必要O目前9因为一水硬铝石的可浮性好9人们对氧化矿正浮选研究比较深入9且铝土矿正浮选的药剂制度简单9成本较低O国家s九五P攻关项目s我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝新技术研究P工业试验的成功9使正浮选能够提供适合拜尔法生产用的铝土矿原料9所以绝大多数厂家采用的是抑制铝硅矿物\浮出水铝石的正浮选O但正浮选产率大( 9药耗高9后序工艺脱水困难9且对拜尔法溶出过程产生不良影响O与此相反9抑制水铝石\浮出铝硅矿物的反浮选则可克服这些不足9它具有上浮产品产率低\精矿易过滤\机械夹带少\利于改善产品质量\且可实现原矿粗磨等优点O可是因其分离选择性差9精矿回收率低9极少用于实际生产O所以9我们一方面要寻求高选择性的正浮选药剂9进一步提高正浮选工艺指标9另一方面要加强新型高效一水硬铝石抑制剂的研制9使反浮选进入工业化O2新型抑制剂的研究对策药剂的研制应包括Z分别提取对铝矿物或铝硅矿物有特效的抑制功能基;查清与这些功能相应的性质;推断能体现这类性质的药剂分子结构;制备具有这种结构的样品O因为药剂的构效关系理论还不完善9加上其他不确定因素9药剂的性能验证\再设计\再验证是不可缺少的一个重要环节O由于氧化矿表面作用所需表面能比硫化矿相对较低9同时氧化矿表面水化程度较高9所以许多氧化矿具有相似的浮选行为O因而9诸多因素如 值\零电点\表面电荷\表面离子\矿物晶体结构等都需进行考虑9并加以正确的利用 2 O2 矿物的晶格结构与可浮性矿物的某些性质在一定程度上依赖于自身的结构9特别是硅酸盐矿物的可浮性与它们的结构有直接的关系O在中国一水硬铝石型铝土矿中9一般有铝硅酸盐高岭石\叶腊石\伊利石等脉石矿物与铝矿物共生9其中一水硬铝石(Al2 3 2 具有链状结构9属斜方晶系9破碎后9解理面上暴露有Al- 和 - 键9Al活性 33 第 期李海普等Z 铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究点较多 零电点在5.3左右;高岭石~伊利石~叶腊石均呈层状结构G这种矿物颗粒的可浮性依赖于相邻薄片间的连接方式G叶腊石{Al2(Si4O10X(OHX2}单位层间由微弱的分子间力相连 破碎后颗粒表面有良好的疏水性 高岭石{Al4(Si4O10X(OHX6}网层间依靠氢键联接 破碎后棱上表面由破裂的Si-O键组成 面上由破裂的氢键组成 其表面亲水 零电点为pH3.4 天然可浮性差;伊利石{KAl2[(SiAlX4O10](OHX2 nH2O}为2=1型层状硅酸盐矿物 夹心面带一个受单位层间阳离子补尝的电荷 层间依靠12配位的碱金属离子互相联系 键较弱且离子具有流动性 因此破碎后表面亲水 零电点在pH1.0左右 且在水溶液中表面带有一个不依赖于pH的固定负电荷区 使其在低pH值时也使阳离子捕收剂覆盖在负电荷区而使矿物疏水[21 22]G和一水硬铝石相比 后三者矿物表面Al活性点较少 但硬度较低 在同样磨矿条件下 粒度较小 表面Al活性点有所增加G2.2铝土矿脱硅浮选抑制剂的作用和功能分析针对铝土矿的浮选 我们充分考虑以上因素的作用 拟以如下方法来强化矿物分离:1.当用阴离子捕收剂正浮选铝矿物时 铝硅酸盐矿物需要抑制 可以从以下几个方面增大二者的差异:D使吸附有Ca2+~Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子而活化的铝硅酸盐表面去活;@使矿物表面晶格中的Al3+阳离子部分溶解或覆盖 增大铝矿物和铝硅酸盐矿物表面Al3+活性点数目的相对比值 加强二者可浮性的差异; 通过抑制剂中极性基的作用使铝硅酸盐矿物亲水的同时 使捕收剂的吸附受阻G此时需要抑制剂能和Ca2+~Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物 且能通过氢键或静电力和铝硅酸盐作用 使之亲水G另外 适宜的荷负电基团以静电斥力阻止阴离子捕收剂在铝硅酸盐表面的吸附G据报道 胺基可和硅酸盐发生较强的作用 所以带有多亲水基的胺类化合物将是抑制剂的主要成分 如多羟基胺~多羧基胺和带有羟基~羧基~磺酸基~磷酸基等多类极性基的胺类表面活性剂 而能和Ca2+~Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物的有机物质也是不可缺少的G2.当用阳离子捕收剂进行反浮选时 需要对一水硬铝石进行抑制 希望抑制剂上的一部分基团能和Al活性点形成强烈作用 从而使表面上带有更多Al活性点的一水硬铝石较铝硅酸盐受到更好的抑制G另外 如果抑制剂上还带有部分荷正电基团 则可通过静电排斥等作用阻止阳离子捕收剂向一水硬铝石表面靠近和吸附 从而实现它们的分离G杂质离子的影响与消除一样需要考虑G3.阴离子反浮选是利用阳离子活化剂 使铝硅酸盐表面吸附阳离子而带上正电荷 从而吸附阴离子捕收剂而被浮选的过程G一水硬铝石仍是被抑制的对象G抑制剂的作用大体上和阳离子反浮选中作用相同 只是结构须有所改变:它的分子上若带有多余正电荷 则会以静电引力和阴离子捕收剂作用 消耗捕收剂;而假如荷负电基团不适宜 则可能与阴离子捕收剂发生在铝硅酸盐上的竞争吸附 恶化浮选效果 所以此处抑制剂的结构要精心设计G从以上分析思路可以看出 抑制剂应具有以下三种性能:良好的亲水性;较强的亲固性;适宜的荷电性G2.3抑制剂分子基本结构设计有机物的性质大多是通过其活性基性质实现的 所以抑制剂的分子设计重点在于极性基的选择与配置G抑制剂亲固基中 键合原子是药剂中直接与矿物配位形成G键的原子 按照软硬酸碱理论 Al3+属于强酸类 应和半径小~电负性大的硬碱作用 综合考虑 氧原子是键合原子的最佳选择 以氧为键合原子的强碱性基团羧酸基-COOH~羟基-OH~磺酸基- 43 矿产综合利用2001 年