杨桂丽,高鸿光,李亚广

(中铝郑州有色金属研究院有限公司,河南 郑州 450041)

铝土矿是一种组成复杂并且化学成分变化极大的含铝矿物,铝土矿中除氧化铝及其水合物外,还含有各种杂质,主要是二氧化硅、氧化铁,其次是二氧化钛,少量的钙和镁的碳酸盐以及钠、钾、铬、钒、稼、磷、锌和其他一些元素的化合物、有机物等[1]。这些杂质在铝土矿高温溶出过程中大多参与了化学反应,它们除了和碱作用外,还相互之间或者与反应产物相互发生作用,严重影响氧化铝的溶出过程并导致铝土矿溶出性能上的巨大差异。这些杂质中的含钛矿物主要以锐钛矿、金红石、板钛矿形式存在,另外还有少量的无定型二氧化钛[2-3]。含钛矿物在铝土矿溶出过程中会与铝酸钠溶液中的游离苛性碱反应生产钛酸钠晶体,并吸附在铝土矿表面,形成一层薄膜而阻止铝土矿与碱液的反应,使得铝土矿的溶出性能严重下降并造成大量碱耗[4-5]。影响铝土矿溶出过程的主要因素包括铝土矿本身的溶出性能和溶出过程作业条件两个方面。铝土矿中的SiO2、TiO2和Fe2O3等杂质越多,越分散,氧化铝水合物被其包裹的程度越大,与碱液的接触条件越差,溶出就越困难。已有研究表明,拜耳法高压溶出过程添加石灰可以消除铝土矿中TiO2的不良影响,避免了钛酸钠的生成,提高了氧化铝的溶出率,同时促进针铁矿转变为赤铁矿等[6]。但在实际应用过程中,某些或某类矿石的溶出性能却并不遵循这一规律,在拜耳法高压溶出过程中,只有在石灰添加量很大时溶出赤泥A/S才能达到相对较低值,但此时溶出赤泥中含有一定量的氢氧化钙,这一结果表明加入的石灰是过量的。……