高鐵三水鋁石型鋁土礦中鐵鋁硅分離的研究.pdf

1、分布于廣西中部貴港、賓陽和橫縣的高鐵三水鋁石型鋁土礦是我國目前已知規(guī)模最大的三水鋁石型鋁土礦礦床。該礦含有鐵、鋁、釩、鎵、鈦等多種有價金屬,綜合利用價值高,但因缺乏經(jīng)濟(jì)有效的利用技術(shù),目前仍未獲得開發(fā)。本文針對高鐵三水鋁石型鋁土礦中的鐵鋁硅分離問題,在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上開展還原焙燒法鋁鐵分離工藝及機(jī)理、從富鋁渣中分離鋁硅的研究,獲得了以下一些主要結(jié)論：
　　 ⑴高鐵三水鋁石型鋁土礦的主要礦物組成為三水鋁石、針鐵礦、赤鐵礦和高

2、嶺石,還有少量的一水硬鋁石、伊利石、銳鈦礦、石英、綠泥石等。礦石主要化學(xué)成分中Al2O3和SiO2含量分別為26.35％、8.32％,全鐵含量高達(dá)31.22％,還伴生有鈦、鎵,釩等有價金屬。Al2O3在主要含鋁礦物三水鋁石、針鐵礦及赤鐵礦和硅酸鹽中的含量分別為45.01％、23.68％、23.15％。鐵主要賦存在針鐵礦及赤鐵礦中,其占有率為98.59％,硅主要以硅酸鹽的形式存在。該礦的鋁硅比(A/S)較低,僅為3.17,鐵礦物與鋁礦物嵌

3、布粒度極細(xì)、相互膠結(jié),大部分礦物結(jié)晶較差,部分呈膠態(tài),類質(zhì)同象現(xiàn)象明顯,嵌布關(guān)系極為復(fù)雜。
　　 ⑵高鐵鋁土礦還原焙燒法鋁鐵分離工藝研究表明,細(xì)磨高鐵鋁土礦與添加劑配合,經(jīng)混勻、造球、還原焙燒,磨選獲得磁性物與非磁性物(即富鋁渣)。在添加劑T-2、T-3和T-4配比分別為15％、2％、25％,焙燒溫度1050℃,焙燒時間60min,磨礦礦漿濃度50％,磨礦后-0.074mm粒級含量達(dá)到96.69％,磁選強(qiáng)度97.5mT的條件下可

4、獲得鐵品位93.73％,Al2O3含量1.21％的金屬鐵粉,磁選后鐵的回收率可達(dá)到93％。鐵主要以金屬鐵粉的形式存在于磁性物中,鋁和硅則與鈉鹽結(jié)合以鋁硅酸鈉的形式在非磁性物中富集。
　　 ⑶還原焙燒過程熱力學(xué)表明,T-4與T-2的共同作用改變了原礦中各主要氧化物的反應(yīng)歷程,Al2O3和SiO2優(yōu)先與鈉鹽結(jié)合生成鋁硅酸鈉,Fe2O3則首先被還原為低價鐵氧化物,鐵橄欖石和鐵尖晶石等低熔點(diǎn)物的生成增加了難度,因此鋁、鐵、硅礦物間嵌布緊

5、密的結(jié)構(gòu)遭到破壞,為鋁鐵分離創(chuàng)造了條件。
　　 ⑷還原焙燒過程顯微結(jié)構(gòu)分析表明,T-2更能促進(jìn)鐵晶粒與非磁性物分離,T-4則在鐵氧化物還原方面具有促進(jìn)作用,T-3可強(qiáng)化金屬鐵晶粒的長大。一定的焙燒溫度與焙燒時間是保證鐵氧化物充分還原及鐵晶粒聚集長大到可以物理分選的粒度的前提。
　　 ⑸富鋁渣酸浸的優(yōu)化條件是硫酸濃度20％(wt)、浸出溫度25℃、浸出時間60min、液固比為10:1、攪拌速度為100r/min。在常溫常壓