淺談溶出溫度和時間對印尼三水鋁石溶出性能的影響

王家發（云南途賽工程建設有限公司,昆明 650000）

淺談溶出溫度和時間對印尼三水鋁石溶出性能的影響

王家發
（云南途賽工程建設有限公司,昆明 650000）

摘 要：國內鋁土礦日益枯竭，而對氧化鋁的需求卻不斷增加，采用進口礦生產和到國外建廠生產氧化鋁是大勢所趨，通過實驗，摸清進口鋁土礦的特性，為設計和生產提供依據和參考意義重大，筆者通過對印尼三水鋁石溶出性能進行實驗，明確的提出了印尼三水鋁石最佳的溶出時間和溶出溫度。

關鍵詞：鋁土礦；溶出；溫度；時間；溶出率

拜耳法生產氧化鋁在我國以及世界氧化鋁工業中占有十分重要的地位，目前，其產量約占我國氧化鋁總產量的90%左右。拜耳法生產氧化鋁相對于燒結法而言，具有工藝簡單、能耗低、成本低、質量好等優點，尤其是在處理三水鋁石型鋁土礦時，具有其它方法無可比擬的優點。

隨著國內鋁土礦資源的日益枯竭，為滿足國家對氧化鋁的需求，現國內進口三水鋁石礦（印尼礦）生產氧化鋁和到印尼建廠的企業越來越多，為確定印尼三水鋁石型鋁土礦的最佳溶出工藝條件，給氧化鋁建設項目提供可靠的設計及生產技術參數，筆者對其溶出性能進行了實驗研究，系統考察了溶出溫度、時間、配料分子比、循環母液堿濃度、磨礦粒度以及石灰添加量等工藝條件和因素對礦石溶出性能的影響，本文主要討論溶出溫度和時間對礦石溶出性能的影響。

1　實驗用原料

（1）實驗用鋁土礦成分如下：

（2）實驗用循環母液成分如下：

（3）石灰：本實驗所用溶出添加劑為石灰，為分析純Ca(OH)2 在800℃下焙燒2小時后所得，其有效成分CaO含量在實驗中均以100%計。

實驗設備和實驗方法略。

2　實驗結果與討論

三水鋁石型鋁土礦是一種容易溶出的礦石。處理三水鋁石型鋁土礦時，由于要減少參與反應的SiO2的量和防止未來得及溶出的三水鋁石轉變為一水軟鋁石，不宜也不需要采用過高的溶出溫度。在處理三水鋁土礦時，溶出溫度，特別是溶出時間的確定常常還要考慮溶液脫硅的需要。因此，為獲得較高的氧化鋁溶出率，并使漿液能滿足固液分離的要求，選擇合適的溶出溫度和溶出時間是非常重要的。筆者對此進行了系統的考察，實驗結果如表1至表3及圖1、2所示。

表1　105℃下時間對氧化鋁溶出率的影響

表2　130℃下時間對氧化鋁溶出率的影響

表3　145℃下時間對氧化鋁溶出率的影響

從表1至表3和圖1可知：溶出溫度是影響氧化鋁溶出率的主要因素。當配料分子比為1.30時，在105℃溫度下溶出，氧化鋁的最大溶出率只有57%左右，且延長溶出時間對溶出率的影響很小；而當溶出溫度提高到 130℃時，配料分子比為1.32，溶出10分鐘，氧化鋁的實際溶出率就可達到92%左右；溶出溫度為145℃時，配料分子比為1.30，溶出15分鐘，氧化鋁的實際溶出率達到88%左右。實驗表明三水鋁石礦溶出性能很好，在130～145℃溶出溫度下，短時間內就可以獲得理想的溶出效果。進一步延長反應時間，溶出率溶出率有所下降，同時溶液SiO2濃度也隨之下降，這說明提高溫度，一方面加快了礦石的溶出，另一方面也加快了脫硅反應。如圖 2不所示，由從圖可看出，溶出溫度為130℃時，配料分子比為1.32，溶液中二氧化硅濃度隨溶出時間的延長開始升高，然后呈下降趨勢，這說明在該溫度下，隨鋁土礦溶出的同時，開始以硅礦物分解，二氧化硅進入溶液為主，隨溶出時間的延長，變為以脫硅反應為主。當溶出溫度提高到145℃、配料分子比為1.30時，隨著溶出時間的延長，溶出液中二氧化硅濃度下降，硅量指數升高，說明溫度提高促進了溶出液中脫硅反應的進行。

3　結論

（1）三水鋁石礦溶出性能良好，在溫度130℃以上、溶出時間 10分鐘，即可充分溶出，氧化鋁溶出率可達90%以上；

（2）在溫度130℃以上溶出時，配料分子比（1.2～1.5范圍內）對氧化鋁溶出率影響很小；

（3）溶出時間加長，礦物中的硅開始參加反應，不利于氧化鋁的溶出。

參考文獻：

[1]楊重愚.輕金屬冶金學[M].冶金工業出版社.

[2]畢詩文.氧化鋁生產工藝[M].化學工業出版社.

[3]畢詩文.拜耳法生產氧化鋁[M].冶金工業出版社.

作者簡介：王家發 (1982-)，男，貴州甕安人，冶金中級工程師，本科，研究方向：氧化鋁生產工藝。