某低品位鋁土礦反浮選脫硅技術(shù)研究

王學(xué)娟 陳仕迎

（國家電投集團(tuán)山西鋁業(yè)有限公司，山西 原平 034100）

近年來，鋁已成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到廣泛應(yīng)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(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜；此外，汽車制造、集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域都大量使用鋁及鋁合金。

日前，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公示的鋁儲量及產(chǎn)量數(shù)據(jù)，中國鋁土礦資源正在以占世界2.96 %的儲量，生產(chǎn)全球25 %左右的鋁土礦；如果不加以改變，鋁土礦靜態(tài)開采年限僅為14年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xiàn)狀，國內(nèi)諸多研究機(jī)構(gòu)把目標(biāo)轉(zhuǎn)向浮選脫硅選礦技術(shù)，以期從技術(shù)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(chǎn)，它使低品位鋁土礦的選別變成了現(xiàn)實，此項技術(shù)有望為中國提供數(shù)億噸的鋁土礦儲量。這是中國氧化鋁工業(yè)的希望，徹底改變了我國氧化鋁工業(yè)延續(xù)幾十年復(fù)雜的能耗高生產(chǎn)工藝，增強(qiáng)中國氧化鋁工業(yè)在國際上的競爭力及影響力，為中國氧化鋁工業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。鋁土礦正浮選脫硅技術(shù)相對比較成熟，目前已應(yīng)用于中州鋁廠和山東鋁廠，并在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)階段，因正浮選脫硅技術(shù)存在著泡沫上浮量過大、捕收劑難耐低溫、產(chǎn)品過濾脫水困難、尾礦難以堆存等一系列難以克服的缺點(diǎn)，使得反浮選脫硅技術(shù)的突破成為低鋁硅比的鋁土礦資源化利用的重點(diǎn)技術(shù)。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(jìn)行粒度實驗。原礦多元素分析結(jié)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(nèi)的精礦和尾礦均進(jìn)行過濾、烘干、稱重，并進(jìn)行化驗分析以計算Al2O3和SiO2選別指標(biāo)。

需要著重指出的是，本次實驗需預(yù)先進(jìn)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(jié)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(jìn)行pH條件實驗。從試驗結(jié)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(jié)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(jié)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(chǎn)中，酸性越大會使得設(shè)備防腐會使得生產(chǎn)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(jìn)行BH431用量試驗。從試驗結(jié)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(xué)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(jìn)行BF200用量試驗，從試驗結(jié)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(xù)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(xiàn)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(jìn)行BF201用量試驗，從試驗結(jié)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(xù)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(dá)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(jīng)過開路試驗，得出最佳試劑用量以后，我們在實驗室進(jìn)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(yè)指標(biāo)見表2。

表2 閉路試驗結(jié)果

由表2的閉路試驗結(jié)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(jié)語

（1）反浮選脫硅技術(shù)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(biāo)能滿足后續(xù)拜耳法的要求。