高硫铝土矿分步浮选脱硫脱硅工艺研究

摘要

铝土矿是铝冶炼的主要原料，河南省铝土矿、氧化铝、电解铝产量稳居全国第一，以铝为主的有色金属工业更是河南省的支柱产业之一。但我国铝土矿床多为一水硬铝石沉积型，属于高铝高硅低铁型矿石，平均铝硅比相对较低。特别是近年来，随着可采富矿资源的消耗，中低品质铝土矿在保有资源储量总量中的占比高达80％。传统拜耳法提取氧化铝要求铝土矿具有高铝、低硅、低铁、低硫等特性。我国已探明的高硫铝土矿(Ws＞0.7%)的储量有1.5亿吨，在铝土矿总资源储量中所占比重约为11%，成为潜在的可利用资源。本文针对河南某高硫铝土矿进行分步浮选脱硫脱硅工艺研究，并通过吸附实验对抑制剂与纯矿物云母进行机理探究。
　　采用浮选方法对高硫铝土矿进行脱硫脱硅。首先采用岩相分析仪、X射线荧光光谱分析等现代测试技术对矿物进行矿石结构和化学成分分析。实验矿样Al2O3品位为65.05%，A/S=3.36，S含量为2.87%。其中，实际矿石中的主要脉石矿物是云母和黄铁矿。通过考察粒度、浮选矿浆pH、浮选温度和药剂制度对脱硫脱硅的影响，在正浮选脱硅工艺中添加抑制剂腐植酸（HA）抑制云母的上浮，优化脱硅效果。确定的选矿工艺流程是一粗一扫反浮选脱硫－一粗一精正浮选除硅，采用该流程获得的铝土矿精矿Al2O3品位为65.05%，回收率为55.54%，A/S=7.97；硫精矿S品位为15.55%，回收率为92.49%，铝土矿精矿满足氧化铝生产要求。
　　在纯矿物云母与腐植酸（HA）的相互作用研究中，考察了时间、溶液pH、温度等对吸附量的影响，并采用红外光谱探究HA在云母上的吸附方式。结果表明：pH对HA在云母上的吸附量和吸附率有很大影响。酸性条件下，有利于HA的吸附，升高温度也有利于两者的吸附，吸附率最高达84.80%。云母与HA的吸附机制符合拟二级动力学模型，吸附等温线符合Freundlich模型。热力学计算结果为：ΔG<0，ΔH>0，说明两者的吸附为自发的吸热过程。红外光谱分析表明，HA结合在矿物表面吸附位点，改变了表面特性，有利于HA的吸附。

目录

声明

1 文献综述

1.1 铝土矿资源开发利用现状

1.2 高硫铝土矿资源开发利用现状

1.3 高硫铝土矿脱硫技术研究现状

1.4 高硫铝土矿脱硅技术研究现状

1.5 本课题研究目标及研究内容

2 实验原料及研究方法

2.1 实验原料

2.2 实验所用药剂及仪器设备

2.3 研究方法

2.4 本章小结

3 矿石分步浮选脱硫脱硅研究

3.1 浮选工艺参数对脱硫效果的影响

3.2 浮选工艺参数对脱硅效果的影响

3.3 本章小结

4 抑制剂与脉石云母表面的作用原理

4.1 云母的晶体结构

4.2 吸附参数对腐植酸吸附量的影响

4.3 吸附动力学

4.4 吸附等温线

4.5 吸附热力学

4.6 吸附前后云母表面特性的变化

4.7 本章小结

5 结论

参考文献

个人简历及在校期间发表的论文

基本情况

学术论文

专利成果

致谢