桂西低品位铝土矿拜耳法溶出

李爱龙

（广西华银铝业有限公司，广西 百色 533000）

近年来，我国氧化铝产业发展迅猛，许多新建、扩建项目纷纷开工，氧化铝产能迅速扩张，产量大幅增长，进一步加剧了各氧化铝厂对矿石资源的竞争。由于我国铝土矿资源保证度不高，加上多年来，各氧化铝厂为追求质量，一直是采富矿、弃贫矿，矿石贫化问题日益突出。因此，针对矿石品位下降的情况，结合生产工艺，对桂西低品位矿石开展溶出性能试验，为优化低品位矿石溶出指标，提供参考。

1 试验原料

铝土矿：华银铝均化库铝土矿经磨矿混匀，其化学成分分析见表1。

表1 铝土矿化学成分，%

矿石A/S为6.29，品位低，质量差。

石灰：取自生产入磨石灰，经破碎混匀，其化学成分分析见表2。

表2 石灰的化学成分分析，%

循环母液、一次洗液均取自生产，每次实验前进行成分分析。

2 铝土矿溶出试验方法

铝土矿的溶出性能研究在高压釜中进行。将2L的循环母液注入到高压釜中，升温至90℃，加入经过配料计算的矿石和石灰，盖上盖子，启动搅拌，同时按照预定升温曲线进行加热，达到溶出温度后，按要求保温溶出；溶出完成后，自然降温30m in，通水冷冷却至110℃，取溶出矿浆进行固液分离，分析赤泥及浆液成分；并加入计量好的一洗液，110℃保温1h，取稀释矿浆进行分析。

3 实验结果与讨论

3.1 石灰添加量的影响

在溶出温度260℃，保温溶出28m in的溶出条件下，进行石灰添加量实验，实验结果如图1所示。

添加石灰可以消除钛矿物的危害作用，提高Al2O3的溶出速度，同时降低碱耗，随着石灰添加量增大，溶出率升高；当石灰添加到一定量时，继续增加石灰量会使赤泥产出率升高，氧化铝损失增大，溶出率降低。通过本次试验，石灰最佳加入量为12%。

3.2 溶出温度影响

选择最佳石灰添加量12%，在260℃和265℃下进行保温溶出实验，实验结果见表3。

表3 溶出温度实验

矿浆细度：-63μm=77% 配料Rp：1.14 保温时间：28min 自然降温时间：30min

温度是影响氧化铝溶出过程中最主要的因素。随着溶出温度的升高，Al2O3在NaOH溶液中的溶解度增大，使Na2Ok能够溶人更多的Al2O3。实验表明，溶出温度提高5℃，溶出矿浆Rp提高了0.02，相对溶出率提高1.3%。

3.3 溶出时间影响

在260℃的溶出温度下，进行了28m in、35m in及40m in的溶出时间对比实验，见图2。

铝土矿溶出过程中，只要Al2O3的溶出没有达到最大值，增加溶出时间，Al2O3的溶出率就会增大。在现有生产条件下，延长溶出时间是提高矿石溶出率的有效途径。但从设备运转效率来看，延长溶出时间，影响整个生产效益，找准最佳溶出时间，需要进行综合考虑。

3.4 母液苛性碱浓度的影响

通过改变母液苛性碱浓度的溶出试验，了解母液对低品位矿石溶出的影响，见图3。

母液苛性碱浓度越高，Al2O3的未饱和程度就越大，铝土矿中Al2O3的溶出速度就越快，溶出效率高。但母液苛性碱浓度低于250g/L时，溶出率随苛性碱的增加而明显升高，苛性碱浓度高于250g/L时，溶出率增加不明显。

3.5 矿石细度影响

增加磨矿时间，使矿石更细，增加了矿石与溶液的接触面积，提高了反应活性，从试验来看，矿石-63um质量分布从72%提高到77%时，溶出率有明显提高，而超过77%时，继续加大磨矿细度，溶出率提高不明显。

3.6 搅拌速度影响

搅拌的目的是使料浆流动，矿粒与溶液之间产生相对运动，强烈的搅拌可使整个溶液成份趋于均匀，矿粒表面上的扩散层厚度将会相应减小，使溶出过程得到强化。

从实验来看，搅拌速度的提高可以提高矿石的溶出率，但提高的幅度不大。

3.7 配料影响

在溶出温度260℃，保温时间28m in，自然降温时间30m in，石灰添加量为12%等工艺条件下，开展了预计Rp为1.12、1.14、1.16三个配矿实验，如图3所示。

从实验来看，随着配料预计Rp的增加，矿石的溶出率急剧下降，溶出效果差，低品位矿石配料低。

4 结论

本试验针对桂西低品位铝土矿开展溶出性能试验，探讨了温度、保温时间、石灰添减量、循母苛性碱浓度、配料、矿石细度及搅拌强度等因素的影响，得出如下结论：

1)矿石品位下降，溶出条件要求更加苛刻，提高溶出温度，将有利于低品位矿石的溶出。

2)增加石灰用量可以进一步改善低品位矿石的溶出，A/S为6.2左右的矿石，石灰量宜在11%～12%之间较佳，不宜超过13%。

3)母液苛性碱浓度的增加，有助于低品位矿石的溶出，母液苛性碱浓度大于250g/l时，更有利于矿石的溶出。生产选择母液苛性碱浓度时，需要综合考虑后续工艺指标的影响及对设备的腐蚀。

[1] 毕诗文，于海燕.氧化铝生产工艺[M] .北京：化学工业出版社，2006

[2] 付高峰等.中低品位铝土矿石灰拜耳法溶出的研究[J] .东北大学学报（自然科学版），2006，（11），1093-1095

[3] 赵恒勤等，山西低品位铝土矿的石灰拜耳法溶出[J] .矿山保护与利用.2002，（2），41-44