陈 达 闫 武 熊述清 杨 磊

(中国地质科学院矿产综合利用研究所)

铝是一种重要的工业原料，广泛应用于航空航天、建筑、汽车、家电等领域。随着国民经济的快速发展，我国对铝土矿资源的需求量越来越大。但国内铝土矿大都为一水硬铝石型铝土矿，普遍具备高硅、低铝硅比等特征，必须通过经济、有效的选矿工艺进行提铝、降硅才能生产出高铝硅比的优质精矿。

重庆某铝土矿石属于高硫、高铝、低铝硅比一水硬铝石型铝土矿，试验对该矿石进行了脱硫、降硅工艺技术条件研究。

1 矿石性质

该高硫铝土矿石中主要矿物为一水硬铝石、绿泥石，其次为一水软铝石、高岭石、黄铁矿，绢云母、菱铁矿、黄铜矿、方解石、金红石等。矿石中以一水硬铝石形式存在的铝占矿石总铝的80%左右，一水硬铝石普遍结晶较差，以隐晶质－胶状、他形粒状集合体为主，集合体中常有黏土矿物、土状褐铁矿等混杂物;一水软铝石含量较低，部分分布于铝硅酸盐矿物中，主要呈土状分散于矿石基质中。

矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果 %

从表1可以看出，矿石中Al2O3品位较高，达57.46%，铝硅比为4.73，硫含量为2.40%，矿石属沉积型一水硬铝石高硫铝土矿。

2 试验结果与讨论

2.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验流程见图1，试验结果见表2。

图1 磨矿细度试验流程

表2 磨矿细度试验铝土矿粗精矿指标

从表2可以看出，随着磨矿细度的提高，铝土矿粗精矿Al2O3回收率呈先快后慢的上升趋势，但Al2O3品位先维持在高位后小幅下降，SiO2品位显著上升，铝硅比明显下降。综合考虑，确定后续试验的磨矿细度为－0.074 mm占60%。

2.2 脱硫捕收剂丁基黄药用量试验

脱硫捕收剂丁基黄药用量试验采用1次粗选流程，磨矿细度为－0.074 mm占60%，MIBC用量为5 g/t，脱硫后产物指标见表3。

表3 丁基黄药用量试验脱硫后产物指标

从表3可以看出，随着丁基黄药用量的增加，脱硫后产物硫品位明显下降，Al2O3品位和铝硅比变化不大，Al2O3回收率微幅下降。综合考虑，确定后续脱硫试验的丁基黄药用量175 g/t。

2.3 铝粗选试验

铝粗选试验流程见图2。

2.3.1 ZZB用量试验

铝粗选自制捕收剂ZZB用量试验的碳酸钠用量为5 kg/t，六偏磷酸钠为100 g/t，试验结果见表4。

图2 铝粗选试验流程

表4 ZZB用量试验铝粗精矿指标

从表4可以看出，随着ZZB用量的增加，铝粗精矿Al2O3品位先小幅上升后微幅下降，Al2O3回收率大幅度上升后小幅下降，铝硅比先上升后下降。综合考虑，确定铝粗选捕收剂ZZB用量为1.5 kg/t。

2.3.2 碳酸钠用量试验

碳酸钠既是矿浆pH值调整剂又是矿浆分散剂，对铝粗精矿铝硅比和Al2O3回收率影响显著。碳酸钠用量试验的ZZB用量为1.5 kg/t，六偏磷酸钠为100 g/t，试验结果见表5。

表5 碳酸钠用量试验铝粗精矿指标

从表5可以看出，随着碳酸钠用量的增加，铝粗精矿Al2O3品位小幅上升，Al2O3回收率小幅下降，铝硅比上升显著。基于碳酸钠用量较高时，精矿泡沫发黏、不易兼并，因此，确定后续试验的碳酸钠用量为5 kg/t。

2.3.3 六偏磷酸钠用量试验

六偏磷酸钠既是矿泥分散剂又是铝硅酸盐矿物的抑制剂，对铝粗精矿铝硅比和Al2O3回收率影响显著。铝粗选六偏磷酸钠用量试验的ZZB用量为1.5 kg/t，碳酸钠为5 kg/t，试验结果见表6。

表6 六偏磷酸钠用量试验铝粗精矿指标

从表6可以看出，随着六偏磷酸钠的增加，铝粗精矿Al2O3品位变化不大，Al2O3回收率明显下降，铝硅比先上升后走平。综合考虑，确定铝粗选六偏磷酸钠用量为120 g/t。

2.4 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图3，试验结果见表7。

图3 闭路试验流程

从表7可以看出，采用图3所示的流程处理Al2O3品位为57.46、硫品位为2.40%、铝硅比为4.73的高硫铝土矿，最终获得了Al2O3品位为65.81、含硫0.42%、铝硅比为9.09、Al2O3回收率为77.88%的铝精矿;副产品硫精矿硫品位为22.13%、回收率为82.69%，Al2O3含量为32.94%、回收率为5.15%。试验取得了理想的脱硫、提铝效果。

表7 闭路试验结果

3 结论

(1)重庆某高硫铝土矿石中主要含铝矿物为一水硬铝石、主要含硫矿物为黄铁矿。一水硬铝石普遍结晶较差，以隐晶质－胶状、他形粒状集合体为主，集合体中常有绿泥石等黏土矿物。矿石硅含量较高，铝硅比仅为4.73，硫含量高达2.40%，属典型的高硫铝土矿。

(2)采用1次浮选脱硫，2粗3精1精扫、中矿顺序返回浮铝土矿流程处理该矿石，最终获得了Al2O3品位为65.81%、含硫0.42%、铝硅比为9.09、Al2O3回收率为77.88%的铝精矿，副产品硫精矿硫品位为22.13%、回收率为82.69%，Al2O3含量为32.94%、回收率为5.15%，脱硫、提铝效果良好。

［1］ 黄传兵，王毓华，陈兴华，等.铝土矿反浮选脱硅研究综述［J］.金属矿山.2005(6):21-24.

［2］ 胡岳华，王毓华，王淀佐.铝硅矿物浮选化学与铝土矿脱硅［M］.北京:科学出版社，2004.

［3］ 赵声贵，钟 宏，刘广义.季铵盐捕收剂对铝硅矿物的浮选行为［J］.金属矿山，2007(2):45-47.

［4］ 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.

［5］ 周苏阳，孙 伟，陈 攀，等.铝土矿反浮选新型捕收剂TR的性能研究［J］.金属矿山，2011(3):87-89.

［6］ 卢毅屏，丁明辉，冯其明，等.山西铝土矿提铝降铁试验研究［J］.金属矿山，2007(2):100-103.