國內(nèi)鋁土礦資源豐富,大多屬于水硬鋁石型鋁土礦,這樣礦石的具有鋁高、硅高、鐵低的特點,要想提高對鋁土礦的選別利用效率,就必須對其進行脫硅處理,降低鋁土礦中的硅含量,這樣才能獲得高品位的鋁精礦。目前選礦脫硅的方法有化學選礦、生物選礦和物理選礦。
一、化學選礦脫硅
化學選礦脫硅不僅能完全回收一水硬鋁石中的三氧化二鋁,而且能回收鋁硅酸鹽礦物中的三氧化二鋁,三氧化二鋁的總回收率高。但是化學選礦脫硅能耗高,制度嚴格,技術(shù)還不夠完善,目前尚未實現(xiàn)工業(yè)應用。
二、生物選礦脫硅
主要是利用某些微生物或微生物的代謝產(chǎn)物與鋁土礦相互作用,發(fā)生氧化、還原、溶解、吸附等反應,以除去礦石中的硅酸鹽,提高礦石的鋁硅比。但目前生物選礦條件要求苛刻,并且存在浸出效率偏低、浸出周期長等不利因素而未能在工業(yè)上得到廣泛應用。
三、物理選礦脫硅
物理選礦脫硅主要是浮選法,鋁土礦浮選脫硅又分為正浮選脫硅和反浮選脫硅。
1、正浮選脫硅
由于鋁土礦中水鋁石的可浮性較好,采用正浮選來實現(xiàn)鋁土礦脫硅的研究相對較多,其中最具代表性的工藝是“選擇性磨礦一選擇性聚團浮選分離工藝”和“階段磨浮分離工藝”,當原礦鋁硅比為5~6時,采用上述2種工藝均可獲得鋁硅比為11以上的鋁土礦精礦。
正浮選存在不足:精礦上浮量大導致脫硅過程中藥劑用量大;精礦中藥劑殘余量高,對后續(xù)拜耳溶出工藝產(chǎn)生負面影響;對于礦物組成復雜、嵌布粒度細的鋁土礦要求細磨,磨礦能耗高,精礦脫水困難、水分含量較大,不利于降低拜耳溶出過程的能耗。這些不足制約了精礦質(zhì)量和經(jīng)濟效益的進一步提高。
2、反浮選脫硅
鋁土礦的反浮選脫硅是通過抑制水鋁石,采用陽離子捕收劑或陰離子捕收劑浮選鋁硅酸鹽礦物。由于各種鋁硅酸鹽礦物的表面性質(zhì)相差很大,導致他們彼此間的可浮性也不一樣。目前研究較多的是陽離子捕收劑浮選,反浮選的技術(shù)關(guān)鍵在于鋁硅酸鹽礦物的強化捕收、一水硬鋁石的選擇性抑制以及礦泥的選擇性分散等方面。
就河南礦樣的工藝礦物學特征,采用“選擇性磨礦+高分子絮凝脫泥+反浮選”工藝流程,并在酸性和堿性的條件下,完成了反浮選脫硅的閉路試驗。原礦三氧化二鋁,含量為64.55%,在酸性介質(zhì)中,獲得了三氧化二鋁回收率為87.15%。
由于鋁土礦中礦石性質(zhì)非常復雜,鋁土礦反浮選脫硅工藝要實現(xiàn)工業(yè)化,以后應該加強以下幾個方面的研究:
①發(fā)具有選擇性的破碎磨礦及高效脫泥設(shè)備;
②開發(fā)對硅酸鹽礦物具有強捕收能力和高選擇性的捕收劑;
③開發(fā)對一水硬鋁石具有選擇性抑制作用的抑制劑;
④開發(fā)新的反浮選工藝流程及技術(shù)。
采用選礦方法提高我國鋁土礦原料的鋁硅比,目前已經(jīng)得到許多業(yè)內(nèi)人士的肯定,隨著研究的不斷深入,人們對鋁土礦選礦脫硅的重要性和必要性的認識更加清楚。從當前的研究成果和我國氧化鋁所面臨的情況來講,完善鋁土礦正浮選脫硅工藝,并使之產(chǎn)業(yè)化,應是首要任務(wù)。對于鋁土礦反浮選工藝的開發(fā)和研究,仍需較長一段時間,將是今后研究的主要內(nèi)容之一。