ICP-AES测定铝土矿中低含量氧化钙—酸溶和碱熔预处理方法比较--《矿产综合利用》2013年04期
ICP-AES测定铝土矿中低含量氧化钙—酸溶和碱熔预处理方法比较
【摘要】：研究了硝酸-盐酸-高氯酸-氢氟酸酸溶和氢氧化钠碱熔两种测定铝土矿中氧化钙的预处理方法,利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)进行测定。对熔矿条件、分析谱线和等离子体参数进行讨论,在选定较佳条件下,对铝土矿国家标准物质样品GBW07179-GBW07182和GBW070036进行测定,并进行加标回收试验,得到该方法对氧化钙的检出限为0.0922μg/mL,回收率在92.86%～104.17%之间,对氧化钙的相对标准偏差(n=6)为1.01%～4.52%之间,该方法对铝土矿中的低含量的氧化钙的测定有很好的效果,并能快速准确得到测试结果。
【作者单位】：
【分类号】：TD982;P575
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式，仅支持PDF格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
贺文燕;黄建国;;[J];分析化学;1981年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
李军,董小平;[J];安徽地质;2001年01期
熊艳;;[J];安徽地质;2006年04期
王心伟;杨刚;;[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年03期
简红霞;刘梯楼;;[J];安徽农业科学;2012年07期
张志军;;[J];环境科学与管理;2006年06期
李景捷，万旭辉，邓昌莉，邵光　;[J];北京科技大学学报;1996年03期
吕学勤;钱惠芬;;[J];才智;2009年10期
肖国拾,陈博,苏克;[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年02期
姜桂兰，刘树田，季桂娟，苏克，李莹，肖国拾;[J];长春地质学院学报;1994年04期
刘笛,李俊踽,陈晓林,毛惠新;[J];磁性材料及器件;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库
尹学旺;高晓燕;;[A];河南地球科学通报2008年卷（下册）[C];2008年
孙文军;李怀超;文田耀;王腾飞;;[A];河南地球科学通报2011年卷（下册）[C];2011年
祝建国;陈月源;张旺强;毛振才;;[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
祝建国;;[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
胡小耕;王玉功;马旻;高永宏;余志峰;;[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
张旺强;李瑞仙;巨力佩;窦向丽;余志峰;毛振才;;[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
段九存;和振云;李瑞仙;巨力佩;张旺强;毛振才;;[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
曾亮;李仲英;贺周初;彭爱国;余长艳;;[A];2008年全国金属矿山难选矿及低品位矿选矿新技术学术研讨与技术成果交流暨设备展示会论文集[C];2008年
庞晓辉;刘平;杨军红;;[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年
刘守廷;蒋天成;罗平;莫达松;龙智翔;;[A];2008年中国机械工程学会年会暨甘肃省学术年会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库
黄福龙;[D];武汉理工大学;2006年
王松君;[D];吉林大学;2007年
周正国;[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库
张伟;[D];昆明理工大学;2010年
何宾宾;[D];中国地质大学;2011年
张琏鑫;[D];中南大学;2011年
陆梦楠;[D];昆明理工大学;2011年
彭翠红;[D];广东工业大学;2003年
王贵领;[D];黑龙江大学;2003年
郝春来;[D];吉林大学;2006年
刘秉国;[D];昆明理工大学;2007年
韦瑞松;[D];广西大学;2006年
贺大鹏;[D];广西大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
陈廷臻,张天乐,廖士范;[J];矿物学报;1989年01期
金建华;;[J];石家庄经济学院学报;1992年05期
陈履安，陈有能;[J];有色金属矿产与勘查;1996年04期
杨俊波,李阳莲;[J];轻金属;2004年12期
陈廷臻;;[J];地质与勘探;1986年08期
黎谊锴;[J];广西地质;2001年01期
周强;姚维利;;[J];资源导刊;2008年08期
徐亨森;;[J];轻金属;1982年04期
耿国胜;付治国;;[J];河南国土资源;1984年01期
周茂基;[J];贵州地质;1985年02期
中国重要会议论文全文数据库
许利群;;[A];“地球·资源”全国博士生学术论坛会议论文摘要集[C];2011年
李春朝;;[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集（40）[C];1989年
刘永春;郗国增;;[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集（上册）[C];2004年
廖士范;;[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集（19）[C];1987年
蒋溶;杨殿发;古鸿信;伍桂芳;;[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集（19）[C];1987年
李小军;杨小聪;谭卓英;;[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
卢丽;;[A];第五届全国油气化探学术会议材料汇编[C];2004年
章柏盛;;[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集（6）[C];1983年
薛海涛;刘亚南;李书文;席善峰;;[A];河南地球科学通报2009年卷（下册）[C];2009年
蒋永才;;[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集（12）[C];1983年
中国重要报纸全文数据库
王正端;[N];地质勘查导报;2008年
梁春来;[N];中国矿业报;2007年
王正端;[N];云南日报;2008年
王映;[N];河南日报;2007年
邢云鹏 薄云山;[N];中国矿业报;2007年
王国甫;[N];地质勘查导报;2007年
刘兰宁 通讯员
陈刚;[N];中国国土资源报;2008年
黄世钊;[N];法治快报;2009年
特约记者 陈娟;[N];中国矿业报;2009年
王倩;[N];地质勘查导报;2007年
中国博士学位论文全文数据库
王春秋;[D];中国地质大学（北京）;2007年
王平安;[D];中国地质科学院;1997年
杜长学;[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库
韩景敏;[D];山东科技大学;2005年
李奔腾;[D];中南大学;2008年
刘勤志;[D];中南大学;2008年
董慧明;[D];中南大学;2005年
李后信;[D];华南师范大学;2002年
徐娟;[D];中国地质大学;2009年
李云卓;[D];华南师范大学;2005年
王伟;[D];贵州大学;2008年
杨迎冬;[D];中南大学;2004年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿中镓———酸溶和碱
下载积分：1000
内容提示：电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿中镓———酸溶和碱
文档格式：PDF|
浏览次数：1|
上传日期： 19:45:43|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 1000 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿中镓———酸
关注微信公众号当前位置： >>
低品位铝土矿提取三氧化二铝的现状与展望
２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会低品位铝土矿提取三氧化二铝的 现状与展望中国矿业大学清洁能源与环境工程研究所李晓翔舒新前摘要 详细阐述了铝土矿原料铝硅分离工艺一拜耳法，烧结法，联合法各自的反应原理及特点。介绍了 国内外铝土矿预脱硅的研究现状。指出了铝土矿预脱硅的主要方法一化学方法、物理方法和生物方法。 分析了我国铝土矿资源的特点，找出了我国氧化铝生产成本高于国外氧化铝的根本原因，指明了未来我 国氧化铝工业的发展方向。关键词：铝土矿氧化铝铝硅分离Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｆｕｔｕｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅＡｌｕｍｉｎａ．Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｕｘｉｔｅＣｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉ ｘｉａｏｘｉａｎｇＳｈｕ ＸｉｎｑｉａｎＡｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｅ ｂａｕｘｉｔｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｉｌｉｃｏｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｂａｙｅｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｕｎｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐａｌ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｆｏｒｅｉｇｎ ｂａｕｘｉｔｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎｅｓｃａｐｅｔｈｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｈａｄｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈｅ ｂａｕｘｉｔｅ ｅｓｃａｐｅｓ ｔｈｅａｄｖａｎｃｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ－ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｍｅｔｈｏｄ．ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｕｒａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｆｏｕｒｍｅｔｈｏｄ．Ｈａｓａｎａｌｙｚｅｄｏｘｉｄｅｃｏｕｎｔｒｙ ｂａｕｘｉｔｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｃｏｓｔ ｔＯｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｏｖｅＩ＇ｓｅａＳｔｈｅ ｂａｓｉｃｒｅａｓｏｎｃｏｕｎｔｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍｏｕｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ，ｈａｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅｃｏｕｎｔｒｙａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅｉｎｄｕｓｔｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｕｘｉｔｅ；ａｌｕｍｉｎａ；ｄｅｓｉＵｃａｔｉｏｎ；１１４２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会１．前言当前世界的氧化铝工业９０％以上是用铝土矿作为生产原料进行生产的。铝土矿中主要成分为氧化 铝、二氧化硅，并且含有少量的氧化铁、氧化钛、氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化钾及微量元素等。 因此氧化铝的生产实际上是一个将氧化铝与其它氧化物的分离的过程，从而获得满足其他工业生产要 求氧化铝的过程。不同类型矿石的性质和质量决定了其不同的生产工艺，国外大多为三水铝石型矿石， 铝硅比高主要采用拜耳法生产氧化铝，而我国主要为一水硬铝石型矿石，铝硅比低大多利用烧结法和 联合法来生产氧化铝。 我国铝土矿资源较为丰富，迄今已探明储量列居世界第四位，具备发展氧化铝工业的资源条件。但 是，我国绝大部分铝土矿属于高铝、高硅的一水硬铝石型，８０％以上的铝土矿其铝硅比（Ａ／Ｓ）在５～ ８，Ａ／Ｓ＞８的仅占１５％左右。针对我国铝土矿资源的特点，国内普遍采用碱石灰烧结法和混合联合法生产 氧化铝。但是，与处理高品位铝土矿的拜耳法相比，存在着如下不足：首先，生产过程的能耗较高。单位 产品的综合能耗高达３８ＧＪ以上，是拜耳法能耗的２～４倍。直接生产费用中，能耗费用约占５０％，造成生产 成本居高不下。其次，工艺流程复杂、建设投资费用较大。对于大中型氧化铝工程，混联法单位产品的 建设投资比拜耳法高２０％以上”３。因此，研究新型经济的提铝方法，已经成为保证我国氧化铝产业可持 续发展的一个关键性课题。２．铝土矿铝硅分离的常见方法２．１拜耳法生产过程中的铝硅分离 目前全球的氧化铝工业生产中，有９０％以上采用拜耳法。该方法由Ｋ．Ｊ．拜耳在１８８９～１８９２年提出 而得名。拜耳法适用于处理低硅高品位铝矿石（Ａ／Ｓ不低于８），特别是用在处理三水铝石型粘土矿时， 工艺流程简单，建设投资少，操作方便，产品质量高，经济效益优越。 拜耳法生产氧化铝的实质是高温下用苛性钠溶液或高摩尔比的铝酸钠溶液浸出铝土矿中的氧化铝 水合物，得到低摩尔比的铝酸钠溶液；然后在常温下向溶液中添加氢氧化铝晶种，引起氢氧化铝的析 出。在析出氢氧化铝后又可得到高摩尔比的铝酸钠溶液，如此不断循环。 反应方程：Ａ１２０３?ｘＨ２０＋４ＮａＯＨ＋（３一ｘ）Ｈ２０＋ａｑ一２ＮａＡｌ（ＯＨ）４＋ａｑ （ｘ＝１，３） （１）在溶出过程中，矿石中的铝矿物生成ＮａＡＩ（ＯＨ）４，而含硅矿物则以Ｎａ２Ｓｉ０３形式进入溶液。当溶液中 Ｎａ２Ｓｉ０３浓度超过平衡浓度后，将发生如下反应，生成水合铝硅酸钠沉淀，见式（２）。由此溶液中Ｓｉ０２ 浓度得以降低。１．７Ｎａ２Ｓｉ０３＋２ＮａＡｌ（ＯＨ）４＋ａｑ－－Ｎａ２０?Ａ１２０３?１．７Ｓｉ０２?Ｈ２０＋３．４ＮａＯＨ＋１．３Ｈ２０＋ａｑ（２）在拜耳法的生产过程中，溶液中的硅以水合铝硅酸钠沉淀的形式析出，进而得到较纯的铝酸钠溶 液。可见在拜耳法除硅的过程中一部分氧化铝也同时被损失。因此纯拜耳法生产氧化铝只适用于高铝 低硅的矿石（Ａ／Ｓ＞８）。 ２．２烧结法生产过程中的铝硅分离 碱石灰烧结法可以处理高硅铝土矿（Ａ／Ｓ ３～５），其基本方法原理是将铝土矿与碱石灰按一定配比 例配制成炉料，在回转窑内于１２００～１３００。Ｃ的高温下烧结，使炉料中的氧化铝转变为易溶的铝酸钠 （Ｎａ２０?Ａ１２０３），氧化硅转变为不溶的正硅酸钙（２ＣａＯ?Ｓｉ０２），氧化铁转变为易水解的铁酸钠 （Ｎａ２０?Ｆｅ２０３）见式（３）～（５）。（３） （４）（５） Ａ１２０３＋Ｎａ２Ｃ０３－－－Ｎａ２０?Ａ１２０３＋Ｃ０２ Ｓｉ０２＋２ＣａＯ―?２Ｃａ０?Ｓｉ０２Ｆｅ２０３＋Ｎａ２Ｃ０３一Ｎａ２０?Ｆｅ２０３＋Ｃ０２２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会由铝酸钠，正硅酸钙及铁酸钠组成熟料经破碎、磨矿后用稀碱溶液溶出，其中铝酸钠易溶于得到铝 酸钠溶液，见式（６），而铁酸钠水解成Ｆｅ２０３?Ｈ２０从溶液中分离，见式（７），正酸钙不与溶液反应， 全部转入赤泥，从而达到铝酸钠溶液与Ｓｉ０２，Ｆｅ２０３的分离，即利用熟料中铝、硅化合物在溶液中溶解 性的差异实现了铝硅的分离。Ｎａ２０?Ａ１２０３＋ａｑ一２ＮａＡｌ（ｏＨ）４＋ａｑＮａ２０?Ｆｅ２０３＋ａｑ－?２ＮａＯＨ＋Ｆｅ２０３?Ｈ２０（６） Ｉ＋ａｑ （７）但在稀碱溶液中，少量正硅酸钙与铝酸钠溶液可以发生复分解反应，导致原本不溶的正硅酸钙中的 部分硅又重新进入铝酸钠溶液。故必须对由稀碱溶出的铝酸钠溶液进行再次的脱硅。处理后的铝酸钠 溶液通Ａ．Ｃ０２，反应后得到氢氧化铝晶体，见式（８）。２Ｎａｈｌ（ＯＨ）４＋Ｃ０２＋ａｑ－－２ＡＩ（ＯＨ）３ Ｉ＋Ｎａ２Ｃ０３＋ａｑ （８）综上，烧结法可处理高硅矿石，但由于需要高温烧结，能耗很高且工艺流程复杂，故产品的成本 较高，经济效益较低。 ２．３联合法生产过程中的铝硅分离 从拜耳法和烧结法的原理可以看出，拜耳法适合处理含硅低的高品位铝土矿，烧结法则可以处理 不适于拜耳法的低品位铝土矿。换句话说，拜耳法和烧结法在处理不同品位的铝土矿上有较好的互补 性。并且拜耳法中苛性碱的损失可以由烧结法中的苏打补偿，经济性好。于是将拜耳法和烧结法工艺 进行组合形成了联合法，联合法对矿石的适应性更强。根据含铝矿物走向可以分为并联、串联、混联 三种方法。 在并联法生产氧化铝的技术中，拜耳法和烧结法是两个平行的生产系统。其中，拜耳法处理高品位 铝土矿（Ａ／ｓ＞８），烧结法处理低品位铝土矿或霞石（Ａ／Ｓ＜４）。烧结法的溶液汇入拜耳法以补充拜耳法系 统的苛性碱损失。并联法的实质是拜耳法和烧结法的同时进行及相互补充，故硅通过两种形式除去， 一部分硅是在拜耳法中生成水合铝硅酸钠沉淀从而被脱除，另一部分是在烧结法中生成不溶的正硅酸钙从而被脱除。并联法生产氧化铝可以同时处理不同品位的矿石，减少碱的损失，但由于生成水合铝硅酸钠沉淀，因此氧化铝的总回收率相对较低。 串联法即拜耳一烧结串联法，他采用传统的拜耳法附加碱石灰烧结的工序，能够处理不同化学组成 的铝土矿原料。基本流程是先用拜耳法处理矿石，提取其中大部分氧化铝，然后利用烧结工序回收拜耳 法赤泥中的Ａ１２０３和Ｎａ２０，可以较经济地处理低品位铝土矿资源（Ａ／ｓ约为３～６）。在串联法中的硅全部 是在烧结工艺中被除去的，即以正硅酸钙形式脱除，理论上不带来铝的损失，因此氧化铝的总回收率较 高，并且可用纯碱代替苛性钠补偿碱的损失。 混联法即拜耳法一烧结混联法是以串联法为主体，兼有在烧结法系统中添加部分高硅铝矿石来稳 定烧结法系统的工艺技术条件，可分发挥拜耳法与烧结法两部分的生产特点。１。在混联工艺流程中，拜 耳法系统处理低硅铝矿石，烧结法系统处理拜耳法赤泥与低品位铝土矿，回收其中的氧化铝和氧化钠。 在混联法中的硅全部是以正硅酸钙形式脱除，因此氧化铝的总回收率也较高，是目前我国氧化铝生产 的主要方法。 以上介绍的拜耳法，烧结法，联合法三种工艺各具特点，具体采用哪一种方式，主要取决于铝土 矿中氧化硅的含量。结合氧化铝的生产成本看，混联法和烧结法工艺中熟料烧成工序的能耗较高，使 其生产成本远高于拜耳法。为了满足拜耳法的生产工艺要求，也可以通过预处理方式脱硅，提高矿石 的铝硅比，达到拜耳法的使用条件。３．低品位铝土矿的预脱硅目前主要采用化学、物理和生物方法，进行铝土矿的脱硅处理。１１６２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会３．１化学方法铝土矿化学预脱硅有两个重要方法――原料预脱硅和焙烧预脱硅。原料预脱硅是和用碱溶液或铝酸钠溶液，在一定液固比下使铝土矿中的硅选择性地进入溶液。经过 原料预脱硅处理后得到的精矿，Ａ／ｓ得到显著提高，可以较经济的采用拜耳法提取氧化铝。同时在与精 矿分离后的溶液中，二氧化硅以水合铝硅酸钠结晶的形式析出，再用烧结法或高压水化学法对晶体进 行处理，形成泥渣和碱液，其中碱液可以回收利用”１。 焙烧预脱硅是用焙烧的方法使矿石中的一水硬铝石会转变成低温条件下不溶于碱、结晶不完好的 刚玉型氧化铝。同时矿石中的铝硅酸盐矿物在高温下发生脱羟基反应，一些铝硅酸盐矿物的晶体结构 由于脱水而破坏。形成无定形Ｓｉ０２，见式（９）（１０）。Ａ１２０３?２Ｓｉ０２?２Ｈ２０ ４５０～６００℃ Ａ１２０３?２Ｓｉ０２ ９００～１０５０℃ Ａ１２０３?２Ｓｉ０２＋２Ｈ２０（９） （１０）Ｑ―Ａ１２０３＋２Ｓｉ０２这种无定形的Ｓｉ０２较为活泼在低温下可溶于稀碱溶液，见式（１ １）；而Ｑ－－Ａ１２０３低温条件下则不 易被碱液溶出。２Ｎａ０Ｈ＋Ｓｉ０２一Ｎａ２Ｓｉ０３ （１１）再向溶出液中加入石灰，使硅形成硅渣脱除，并可回收碱液，见式（１２）。Ｎａ２Ｓｉ０３＋ＣａＯ＋３Ｈ２０―２ＮａＯＢ＋ＣａＯ?Ｓｉ０２?２Ｈ２０ ｌ （１２）用这种方法处理一水硬铝石型铝土矿，不仅能回收一水硬铝石中的Ａ１２０３，而且能回收铝硅酸盐矿 物中的Ａ１２０３，氧化铝回收率较高。而且，矿石在高温焙烧处理过程中，其中大部分碳酸盐、硫、有机物 等有害杂质呵以被除去，有利于后续拜耳法的溶出过程“。。 上世纪４０年代，德国的劳塔厂就通过焙烧的方法来处理匈牙利、奥地利和前南斯拉夫的高硅铝土矿 “１。前苏联在铝土矿焙烧预脱硅的理论和实践上进行了许多研究。处理高硅的三水铝石或高硅一水软 铝石矿。认为最佳的焙烧温度为９５０～１０００℃。多采用高碱浓度（１３％～１５％）、低熔温（９０～１００℃）、 长溶出时间（３～４ ｈ）以及高液固比（１０左右），最高脱硅率可达７３％”’。 国内对此进行Ｔ５０多年的研究，取得了～定的成果。仇振琢＂川曾对产于山东的铝土矿和产于山西 的铝土矿的焙烧脱硅效果做过对比试验，温度在１１００℃左右时效果较好。实验证明，随着焙烧温度的增 高，高岭石分解出来的Ｙ―Ａ１２０３逐渐向ａ―Ａ１２０３晶形转化，ａ―Ａ１２０３在碱液中稳定，因此Ａ１２０３损 失少。同时指出在提高浸出温度，施加较低压力条件下预脱硅，可大幅度降低浸出液的液固比。刘今等 人。３用含有高岭石及一水硬铝石的山西普铝矿进行化学脱硅小型试验研究了焙烧温度对脱硅效果的影 响。他们指出三点：第一，脱硅率随着焙烧温度升高而增加，但氧化铝熔出率没有明显提高。第二，氧 化铝溶出率随着熔出温度的升高而增加，但脱硅率增加不明显。第三，不同磨矿方式对脱硅效果也有影 响。最终得出最佳焙烧温度为１０００～１１００℃，最佳溶出温度为９５℃。实验结果，矿石铝硅比可由４提高到１３～１８。但焙烧预脱硅需要使用高浓度碱液、液固比大、物料流量大、烧碱消耗高，而且焙烧过的铝土矿还 要在较高温度下，能耗较高。因此在我国工业上应用并还不是很广泛。 ３．２物理方法 物理方法脱硅包括筛分、选择性破碎、浮选和选择性絮凝法等方法，最常用的是浮选方法，浮选的 方法又包括正浮选和反浮选两种。 ３．２．１正浮选铝硅分离 铝土矿中的三水铝石和一水铝石均属于氧化矿，脉石矿物则多属铝硅酸盐，因此铝土矿正浮选铝硅 分离主要是抑制铝硅酸盐矿物，采用阴离子捕收剂浮选一水铝石或三水铝石。１。早在２０世纪３０～４０年 代，美国就采用浮选法处理别阿肯色地区的铝土矿（Ａ／Ｓ＝３～８），获得了铝硅比１０～１９的铝土矿精矿，但１１７２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会是回收率较低。在２０世纪７０年代，前苏联专家针对本国的高岭石―三水铝石、高岭石一一水软铝石以 及鲕绿泥石一一水软铝石矿进行了铝土矿选矿研究，铝硅比一般可以提高３，回收率在６０％左右“…。ＡｎｄｒｅｅｖＰ．Ｉ．等人研究表明油酸盐对三水铝石的捕集是酸根在三水铝石表面发生了化学吸附，并分析了六偏磷酸钠和油酸钠在矿物表面的竞争吸附，认为合适的分选ｐＨ为９～１０。Ｖ．Ｖ．Ｉｓｈｃｈｅｎｋｏ．“” 等人研究了捕收剂在矿物表面的吸附情况。发现，随着矿浆ｐＨ值的增加，肥皂和油酸钠在三水铝石、高 岭石及菱铁矿上的吸附增加，但吸附率不同。六偏磷酸钠的存在减少了捕收剂在高岭石上的固着，但增 加了其在三水铝石和菱铁矿表面上的吸附ｍ１。 ３．２．２反浮选铝硅分离 正浮选脱硅工艺，对一水硬铝石浮选粒度要求细，而一水硬铝石硬度大，给磨矿带来困难。并且 正浮选脱硅工艺，泡沫产率大，药剂耗量大，精矿脱水困难，大量的泡沫导还致浮选药剂被精矿夹带。 同时，浮选过程中细粒含硅脉石易被夹带上浮。如果采用反浮选脱硅工艺，通过抑制水铝石，采用阳离 子捕收剂浮选铝硅酸盐矿物，即只需脱除铝土矿中相对较少的含硅矿物，符合选矿中浮少抑多的原则。 又因为铝硅盐矿物可磨性好，一水硬铝石较难磨，故反浮选方法较容易得到满足反浮选要求的大粒度 一水硬铝石和小粒度硅酸盐矿物，从而大大节省了磨矿能耗，降低选矿成本。 Ｉｓｈｃｈｅｎｋｏ．Ｖ．Ｖ等“２１使用十二胺对Ａ／Ｓ为１．７～２．４的原矿进行反浮选获得Ａ／Ｓ＞７的精矿。 Ｎ．Ｍ．Ａｎｉｓｈｃｈｅｎｋｏ等””使用氯化月桂胺成功地实现了鲕绿泥石与三水铝石的分离。前苏联的学者采用动 电位法、吸附法、红外光谱法研究了浮选铝土矿时胺类捕收剂的作用机理““。研究表明，使用阳离子捕 收剂时，鲕绿泥石的可浮性好，单体解离的含铝矿物（水铝石）可浮性差。当ｐＨ＝４～８时胺主要是以离子 形式存在，而此时矿物表面荷负电，捕收剂分子通过静电引力吸附在矿物表面。在ｐＨ）９的碱性条件下， 胺以分子形式存在，而且矿物表面负电位高，捕收剂分子与矿物表面无静电引力，矿物可浮性弱化。 我国学者也对铝土矿反浮选铝硅分离进行了一些研究，。以十二胺为捕收剂，分别用工业淀粉、阳 离子淀粉和阴离子淀粉做抑制剂，考察一水硬铝石和高岭石的可浮性“…。发现不加抑制剂时，在ｐＨ＝４～ １０范围内，一水硬铝石的可浮性好于高岭石。ｐＨ＜４时，高岭石的可浮性大于一水硬铝石，利于反浮选 分离高岭石。在酸性条件下，阳离子淀粉和阴离子淀粉对高岭石有较大活化作用，ｐＨ＝３时，高岭石的 回收率可达８５％。以十二胺醋酸盐为捕收剂。ＳＡ３为抑制剂，在ｐＨ＝６～８的范围内能有效实现铝矿物 和铝硅酸盐矿物的反浮选分离““。 ３．２．３生物方法 生物预脱硅方法一般利用异养菌（主要是细菌和真菌）或其代谢产物来分解硅酸盐和铝硅酸盐，使 二氧化硅变成可溶物，而氧化铝以不溶物的形式存在，从而实现硅铝的分离。就具体而言：细菌分泌出 的有机酸如草酸和柠檬酸，可以将铝硅酸盐分解；同时细菌产生的多糖类物质与硅酸盐及铝硅酸盐中 的硅结合形成络合物，使硅从矿物中脱除。 生物法预脱硅的优势在于他可以减少对环境的污染。但目前利用生物法脱硅速度慢，效率低；并 且细菌作为生物必须要求有适宜的生存条件及营养补充。因此还不适于工业生产的要求。４．小结与展望我国铝土矿的资源丰富，但是大多数资源属于高铝、高硅、较难溶的一水硬铝石型矿石。而且随着 多年高强度的开采，高品位优质铝土矿在不断减少，储量少，因而不能经济地采用国外常规拜耳法生产 氧化铝。１９９３年以来，我国铝产量虽然每年平均增长１４．２％的速度上升，但仍然供不应求，存在明显缺 口。中国铝业的增长受氧化铝的制约，２００５年氧化铝进口量达５００万ｔ，而且随着我国经济的发展，我国 电解铝产业的不断增长，以及多种氧化铝用途的日益拓展，氧化铝的缺口进一步扩大。 目前混联法和烧结法工艺中高能耗的熟料烧成工序是致导我国氧化铝生产成本高于国外氧化铝生１１８２００７北京固体废弃物处理及资源化利用技术研讨会产成本的直接原因，而铝硅比低的铝土矿资源特点是导致我国氧化铝生产能耗高的根本原因。但是我 国氧化铝工业面临的却是富矿日益减少，铝土矿资源臼渐贫化的困境。因此，提高低品位铝土矿的铝 硅比，进而采用拜耳法来生产氧化铝，是我国氧化铝工业未来的一条发展方向。 因此我们应该进一步提高氧化铝工艺的生产效率，提高低品位铝土矿的利用率，继续研究和探索 提高铝硅比的新方法，摸索出切实适合我国铝土矿资源及环境的生产氧化铝的道路。参考文献 ［１］马朝建，赵岗用我国中低品位一水硬铝石矿生产氧化铝的新方法［Ｊ］轻金属１９９８，（１２）：７～１１［２］邵志博，于涛，龚燕等３６．关于混联法工艺特点的探讨［Ｊ］世界有色金属２０００，（６）：２４～马跃如，罗琳铝土矿的化学选矿［Ｊ］中国锰业１９９９，１７（２）：２５～２７蒋昊，李光辉，胡岳华铝土矿的铝硅分离［Ｊ］．国外金属矿选矿，２００１，（５）：２４～２９．Ｆｕｌｄａ，Ｗ．，Ｇｉｎｓｂｅｒｇ，Ｈ．．Ｔｏｎｅｒｄｅ ａｎｄ ｈｌｕｍｉｎｉｕｍ，ＩＴｅｌｌ，１９５１：１３２～１８１．赵世民王淀佐胡岳华等３７～４４铝土矿预脱硅研究现状［Ｊ］矿业研究与开发２００４，２４（５）：［７］仇振琢． ［８］仇｛．铝土矿预脱硅工艺的改进［Ｊ］．轻金属，１９８５，（９）：９～１２．低铁中等品位铝土矿生产氧化铝合理方案的商榷［Ｊ］．轻金属１９８７（２）：８～１４．［９］刘今，，．王汉林，吴若琼．低铝硅比铝土矿预脱硅研究［Ｊ］．中南工业大学报，１９９６，２７（６）：６６６～６７０．［１０］陈湘清，白万全，晏唯真铝土矿浮选脱硅现状及研究进展［Ｊ］１２轻金属２００６，（２）：８～【１ １】Ｉｓｈｃｈｅｎｋｏ Ｖ Ｖ，ｅｔ ａ１．Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｈｅｘａｍｅｔａｐＨｏｓｐＨａｔｅａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｏｌｅａｔｅ 【Ｊ】．Ｉｚｖ．Ｖｙｓｓｈ．Ｕｃｈｅｂ．Ｚａｖｅｄ．Ｔｓｖｅｔ Ｍｅｔ．１９７２，１５（５）：８～１２．ｏｎｂａｕｘｉｔｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ【１２】Ｉｓｈｃｈｅｎｋｏ Ｖ Ｖ，ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｈｃａ ｆｒｏｍ ｂａｕｘｉｔｅｓ［Ｊ】．Ｉｚｖ．Ｖｙｓｓｈ．Ｕｃｈｅｂ．Ｚａｖｅｄ．Ｔｓｖｅｔ．Ｍｅｔａｌｌ．，１９７４， （３）：７～１１． 【１ ３】Ａｎｉｓｈｃｈｅｎｋｏ Ｎ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｔｉｏｎ ｒｅａｇｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｍｏｓｉｔｅ―ｇｉｂｂｓｉｔｅ ｂａｕｘｉｔｅｓ 【Ｊ】．Ｉｚｖ．Ｖｙｓｓｈ．Ｕｃｈｅｂｎ．Ｚａｖｅｄ。Ｔｓｖｅｔ．Ｍｅｔａｌｌ．，１９７２，（４）：１２～１ ６．［１４］松全元．浮选铝土矿时胺类捕收剂的作用机理［Ｊ］．国外金属矿选矿，１９７６，（８―９）：４７～４９．［１５］李海普，胡岳华，蒋玉仁等．变性淀粉在铝硅矿物浮选分离中的作用机理［Ｊ］．中国有色金属 学报，２００１，ｌｌ（４）：６９７～７０１． ［１６］刘广义，卢毅屏，冯其明．阳离子捕收剂反浮选一水硬铝石型铝土矿研究［Ｊ］．矿产保护与利 用，２００１。（２）：３８～４２．１１９低品位铝土矿提取三氧化二铝的现状与展望作者： 作者单位： 李晓翔， 舒新前 中国矿业大学清洁能源与环境工程研究所本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7256715.aspx
更多搜索：
赞助商链接
All rights reserved Powered by
文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。}