铝矿石成分对氧化铝生产的影响 PDF.doc

铝土矿成分对氧化铝生产的影响 1 铝矿石成分对氧化铝生产的影响 1. 山西分公司铝土矿资源概况 我国铝土矿资源较为丰富主要集中在山西、河南、贵州、广西四省总储量23.4亿吨其中山西省储量为9.89亿吨占总储量的42。截至2005年上半年山西分公司已取得采矿权的铝土矿区10个保有资源量7029万吨其中A/S 8以上高品位矿1248万吨占17.76A/S 6.58的中等品位矿石2253万吨占32.05A/S 6.5以下低品位矿3528万吨占50.19高品位铝矿石较少主要为中低品位的铝土矿山西分公司2007年计划供矿老系统拜耳法 A/S≥9.0AO≥67烧结法A/S6.5±0.3AO≥62新系统A/S7.0±0.3 AO≥65。 近年来我国氧化铝企业为提高产量降低成本尽量提高供矿品位而我国80以上的铝土矿为中低品位平均铝硅比仅为5.56随着高品位铝土矿储量日渐减少供矿品位不得不下降结果引起产量减少碱耗和矿耗指标明显升高导致成本升高。因此需要合理选择供矿品位深入研究不同铝土矿的性质特点及杂质对氧化铝生产的影响最大程度地发挥不同品位铝土矿生产氧化铝的效益有效利用有限的铝土矿资源成为山西分公司氧化铝生产企业的迫切任务。 2. 山西铝土矿化学成分及矿物组成 铝土矿是一种组成复杂化学成分变化很大的矿石。铝土矿的化铝土矿成分对氧化铝生产的影响 2 学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、有机质等微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等铝土矿的化学组成及矿物组成取决于铝土矿矿床的成因根据铝土矿的成因主要有红土型铝土矿和沉积型铝土矿两大类。红土型铝土矿是最主要的铝土矿矿床约占铝土矿总储量的92以三水铝石为主。沉积型铝土矿约占铝土矿总储量的8以一水硬铝石为主山西铝土矿属一水硬铝石型总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比矿石质量差加工难度大。 2006年山西分公司140万吨拜耳法实际供矿石化学成分平均为 AL2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO A/S 69.6 7.0 3.0 3.3 1.0 9.94 AL2O3含量波动范围在6572之间SiO2波动范围在6.07.5之间Fe2O3含量在24TiO2含量在3左右。矿石A/S11月份最低为8.948月份最高为10.26波动范围高达1.32。主要的矿物组成为一水硬铝石高岭石锐钛矿赤铁矿方解石石英。 2006年矿物组成含量平均为 一水硬铝石 高岭石 锐钛矿 石英 方解石 赤铁矿 76.2 14.2 3.2 1.1 1.15 2.9 铝土矿成分对氧化铝生产的影响 3 2006年80万吨拜耳法矿石平均化学?煞菸?AL2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO A/S 66.8 8.9 3.5 3.0 1.5 7.50 AL2O3含量波动范围在6568之间SiO2波动范围在7.510之间Fe2O3含量在24TiO2含量在2.53左右。 主要的矿物组成为一水硬铝石高岭石锐钛矿赤铁矿方解石石英。 矿物组成含量平均为 一水硬铝石 高岭石 锐钛矿 石英 赤铁矿 72.6 17.2 3.0 1.2 3.5 郑州轻研院2006年为80万吨石灰拜耳法矿石所做的物相组成为 一水硬铝石 高岭石 伊利石 锐钛矿 石英 赤铁矿 金红石 方解石 72.7 11.3 4.7 2.5 2.0 3.2 0.5 0.5 从以上矿石物相组成来看山西矿的主要物相为一水硬铝石和高岭石两者含量之和超过90其余矿物含量较少杂质硅主要以高岭石形态存在矿物组成较为单一但郑州轻研院分析中有少量伊利石存在。 3. 铝土矿类型决定氧化铝的生产方法 氧化铝生产过程就是从铝矿石中提取氧化铝使之与杂质分离的过程。自然界中的铝矿石类型很多同一类型的铝土矿中各种杂质的含量各有差异。为了最经济地生产氧化铝不同的铝矿需采用不同的铝土矿成分对氧化铝生产的影响 4 生产方法。 拜耳法只适宜处理高铝硅比矿石处理低铝硅比铝土矿是不经济的这是由于矿石中的SiO2在溶出时转变为含水铝硅酸钠需要消耗昂贵的苛性碱。 低品位铝矿石适宜采用碱—石灰烧结法这时矿石的SiO2主要转变为原硅酸钙而且使用和消耗的是廉价的碳酸钠。特别是我国一水硬铝石型铝硅比低于4的矿石采用烧结法生产更为有利。碱—石灰烧结法虽可以处理低铝硅比铝土矿但能耗高产品质量差。 混联法可以兼有拜耳法和烧结法的优点有利于充分利用我国中低品位矿石资源但其工艺流程复杂能耗较高。 4.铝土矿中成分及形态对氧化铝生产的影响 4.1矿石粒度的影响 孝义矿在常规的破碎方式下具有一定的选择性解理特性其中粗颗粒矿物的铝硅比明显高于细颗粒矿物的铝硅比这与组成矿物一水硬铝石、高岭石的物理性质一致即由于一水硬铝石和高岭石的硬度不同矿