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如何更好利用中低品位高铝矾土

2017年10月24日 08:17 耐火材料网 zr/文

中国耐火材料网

     我国高铝矾土属水铝石—高岭石型,有人称为高铝粘土,又称铝土矿。其特点是含Al2O3和SiO2高,含Fe2O3低,不太适合工业氧化铝生产,比较适合耐火材料。自1953年唐钢耐火车间利用本地高铝矾土生产出Al2O3含量87.34%高铝砖之后,1954年重钢耐火车间利用贵阳高铝矾土生产出Al2O3含量大于85%的高铝砖之后,高铝质耐火材料得到快速发展。

    如今我国已是耐火材料生产大国,耐火材料产量占全球的65%以上(2011年产量2949万吨,近年稍有降低),其中高铝耐火材料占65%以上,每年要用1500万吨高铝矾土,经过60多年的开采利用,高铝矾土资源已趋匮乏。

    耐火材料对高铝矾土有严格的质量要求,随着高温技术的发展,1982年后,特级、一级高铝矾土熟料供不应求,二级矾土熟料滞销,三级品利用率也很低。因此对当前大量的中低品位Al2O3含量较低的高铝矾土,必须考虑选矿提纯。

高铝矾土提纯方法评述

    天然高铝矾土除含Al2O3外,还有SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、N2O等杂质,不同地区的矾土矿杂质数量往往不同,选矿的目的就是除去其中的杂质,提高Al2O3含量,主要的选矿方法如下:

   1.提取氧化铝:从高铝矾土或其他含铝天然原料提取氧化铝的方法较多。目前我国普遍采用选矿—拜耳法生产工业氧化铝,国内生产金属铝的各大铝业公司基本都生产工业氧化铝,耐火用氧化铝大部分从铝业公司购买,或者从国外进口。

    2.用氟化铝除去高铝矾土中的SiO2、TiO2、Fe2O3,制取板状棕刚玉:将铝矾土粉碎至小于0.175mm,与一定比例的AlF3充分混合,然后压块煅烧,产生的SiF4、TiF4、FeF3为白色气态物,全部挥发,Al2O3含量增大。有人用阳泉矾土试验,煅烧1300℃,保温30min,可脱除SiO295%、TiO299%、Fe2O313%,煅烧到1780℃可形成板状刚玉。这种方法的生产成本较高,挥发物难以回收,污染环境。

    用氯化挥发法除钛,铁是可行的,小型试验原矿TiO2由3%降到0.62%~0.65%,Fe2O3由0.87%降到0.29%~0.31%,收得率在95%以上,成本增加不大,企业有利可图。但需注意挥发物回收,保护环境。

    3.洗选:可采用附有振动筛的擦洗机、滚筒筛、缓慢转动的搅拌机等洗去矿石表面的附着物。此法是最简单的选矿方法,利用含硅矿物易碎、泥化的特点,除去细粒级物质,提高铝硅比。

    4.浮选法:我国自上世纪70年代开始对浮选脱硅进行诸多研究,是目前研究较多也较为有效的方法之一。根据上浮矿物是否为目的矿物,可分为正浮选和反浮选。原矿磨细到200目占95%,以Na2CO3为调整剂,六偏磷酸钠为抑制剂,氧化石蜡皂和塔尓油作捕收剂取得较好效果,矿石铝硅比由5提高到8以上,正浮选分离或富集水铝石。然后将浮选的精矿进一步磨细,通过325目筛进行反浮选,除去含铁与含钛矿物。

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