山西高铁铝土矿溶出工艺试验研究
2021-04-23王红伟马春玉马科友张学英
材料与冶金学报 2021年1期
关键词:质量
王红伟,马春玉,马科友,张学英
(济源职业技术学院 冶金化工系,河南 济源 459000)
铝土矿是生产氧化铝最重要的矿石资源,其化学成分复杂,除了主要成分Al2O3之外,还含有SiO2,Fe2O3,TiO2等杂质.矿石中 Al2O3的质量分数、铝土矿的铝硅比(A/S)和铝土矿的类型是评价铝土矿质量的主要指标[1].我国铝土矿资源丰富,分布范围较广,但大部分都是一水硬铝石型高铁铝土矿(Fe2O3的质量分数大于10%),A/S值偏低[2-4].
工业上生产氧化铝的主要方法是碱法,即拜耳法和烧结法.拜耳法工艺流程简单,产品质量好,能耗低,但适宜处理A/S值高于7的高品位铝土矿,且要求Fe2O3的质量分数小于15%[5].拜耳法不能经济地处理低铝硅比的铝土矿,因为SiO2与铝酸钠溶液反应生成不溶的含水铝硅酸钠,不仅造成Al2O3和Na2O的损失,而且会在加热和溶出设备上形成结疤,能耗升高;而Fe2O3质量分数过高,特别是以针铁矿形式存在时,会造成Al2O3溶出率降低、赤泥分离洗涤困难、碱耗增加、Al2O3产品质量降低[6].烧结法可以处理A/S值为3~4的低品位铝土矿,但工艺流程复杂,能耗高、成本高,产品质量差,且要求Fe2O3的质量分数在7%~10%.Fe2O3质量分数过高,烧结时会产生大量液相,导致熟料窑结圈;Fe2O3质量分数过低则熟料难以成球[5].因此,我国很多高铁铝土矿成为难以有效开发利用的“呆滞矿”[7-10].
随着我国氧化铝工业的持续快速发展,我国优质铝土矿资源正逐步消耗殆尽,加之国外资源大国对铝土矿原料出口的限制,我国氧化铝工业面临着严峻的考验.因此,开发利用我国……
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