某低品位鋁土礦反浮選脫硅技術研究

王學娟 陳仕迎

（國家電投集團山西鋁業有限公司，山西 原平 034100）

近年來，鋁已成為世界上最為廣泛應用的金屬之一。在建筑業上，由于鋁在空氣中的穩定性和陽極處理后的極佳外觀而受到廣泛應用；在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料；在電力輸送上則常用高強度鋼線補強的鋁纜；此外，汽車制造、集裝箱運輸、日常用品、家用電器、機械設備等領域都大量使用鋁及鋁合金。

日前，據美國地質調查局公示的鋁儲量及產量數據，中國鋁土礦資源正在以占世界2.96 %的儲量，生產全球25 %左右的鋁土礦；如果不加以改變，鋁土礦靜態開采年限僅為14年，遠遠落后于全球平均水平的102年。如今，面對我國鋁土礦資源相對龐大的消耗量比較貧乏的現狀，國內諸多研究機構把目標轉向浮選脫硅選礦技術，以期從技術革新上增加鋁土礦儲量。

選礦-拜耳法是近年來開始引入實際生產，它使低品位鋁土礦的選別變成了現實，此項技術有望為中國提供數億噸的鋁土礦儲量。這是中國氧化鋁工業的希望，徹底改變了我國氧化鋁工業延續幾十年復雜的能耗高生產工藝，增強中國氧化鋁工業在國際上的競爭力及影響力，為中國氧化鋁工業的可持續、健康發展提供強大的技術支撐。鋁土礦正浮選脫硅技術相對比較成熟，目前已應用于中州鋁廠和山東鋁廠，并在實際的生產應用中取得較好的經濟效益。

現階段，因正浮選脫硅技術存在著泡沫上浮量過大、捕收劑難耐低溫、產品過濾脫水困難、尾礦難以堆存等一系列難以克服的缺點，使得反浮選脫硅技術的突破成為低鋁硅比的鋁土礦資源化利用的重點技術。該文圍繞著晉北某地低品位鋁土礦展開研究。

1 試驗

1.1 礦樣

本次試驗所用礦樣來自晉北某地低品位鋁土礦，在實驗室使用球磨進行粒度實驗。原礦多元素分析結果見表1。

1.2 試驗方法及藥劑

反浮選流程如圖1所示。本次浮選槽內的精礦和尾礦均進行過濾、烘干、稱重，并進行化驗分析以計算Al2O3和SiO2選別指標。

需要著重指出的是，本次實驗需預先進行脫泥，脫泥方法詳見一種鋁土礦反浮選脫泥方法，其中此次試驗樣品的脫泥濃度為14 %，脫泥粒度為10 μm，反浮選給礦為脫泥底流。

圖1 反浮選試驗流程

2 條件試驗結果及討論

2.1 pH試驗

在BF200用量60 g/t、BF201用量60 g/t及BH431用量120 g/t的條件下，進行pH條件實驗。從試驗結果可以得出，礦漿pH值從5.5增加至8.4，尾礦中SiO2回收率從39 %降低到7 %左右。由實驗結果可以看出，礦漿在酸性的條件下，脫硅效率相對比較高，綜合實驗結果可以看出：反浮選脫硅適宜的小于或等于7。但在實際的生產中，酸性越大會使得設備防腐會使得生產成本增加。最終試驗選擇礦漿pH值在7.0左右。

2.2 捕收劑BH431用量試驗

在pH6.9、BF200用量60 g/t、BF201用量60 g/t條件下，進行BH431用量試驗。從試驗結果可以得出，BH431用量從60 g/t增加到150 g/t，精礦中A/S從3.54降至3.15，尾礦中SiO2回收率從8 %增加至40 %左右；BH431用量增加到120 g/t以上之后，尾礦鋁硅比降低很快，而尾礦中的SiO2增加幅度不大，這說明BH431用量為120 g/t時捕收效果比較好。所以，BH431在本次試驗中比較合理的用量為120 g/t。

表1 原礦主要化學成分

2.3 分散劑BF200用量試驗

在pH7.2、BF201用量60 g/t、BH431用量120 g/t條件下，進行BF200用量試驗，從試驗結果可以得出，BF200用量從初始的0 g/t增加至400 g/t，尾礦中A/S從4.4降至2.2，尾礦中SiO2回收率從23.8 %增加至32.8 %左右。本次試驗中添加BF200，脫硅效果比較好。但隨著BF200用量的繼續添加，脫硅效果變化不大。這表明，BF200在較小用量的情況下即可實現較好地分散效果。最終選擇BF200的最佳用量為60 g/t。

2.4 抑制劑BF201用量試驗

在pH7.1、BF200用量60 g/t、BH431用量120 g/t條件下，進行BF201用量試驗，從試驗結果可以得出，BF201用量從初始的0 g/t增加至180g/t，尾礦中A/S從3.9降至3.1，尾礦中SiO2回收率從21.1 %增加至36 %左右。本次試驗中添加BF201，脫硅效果很好。但隨著BF201用量的繼續添加，脫硅效率變化不明顯。這表明，BF201在相對較小的用量情況下可達到較好地選擇性抑制效果。最終選擇BF201的最佳用量為60 g/t。

2.5 閉路試驗

經過開路試驗，得出最佳試劑用量以后，我們在實驗室進行閉路試驗。閉路試驗流程為兩次脫泥、兩次粗選、一次精選、兩次掃選。最終各作業指標見表2。

表2 閉路試驗結果

由表2的閉路試驗結果可以看出，此次反浮選試驗可以獲得Al2O3回收率為88.67 %，鋁硅比為7.68的合格精礦。

3 結語

（1）反浮選脫硅技術對此次試驗的晉北某地低品位鋁土礦比較適用。

（2）試驗所用的分散劑BF200、抑制劑BF201和捕收劑BH431均為實驗室自己合成，成本較低但試驗效果較好。反浮選流程可以獲得鋁硅比大于7的合格精礦，其指標能滿足后續拜耳法的要求。