强磁场焙烧预处理铝土矿的性能研究

摘要

我国铝土矿资源丰富，但绝大部分铝土矿属难溶的高铝、高硅、低铁的低品位一水硬铝石矿，虽也可以采用拜耳法生产氧化铝，但与处理三水铝石矿相比需要高温高碱的溶出条件和较高的能耗才能达到理想的溶出效果。针对此种状况，采取焙烧预处理矿石来提高溶出性能，从而降低拜耳法生产的总体能耗是一种有效的途径。本文首次提出利用强磁场焙烧预处理铝土矿的新思路，考察其对铝士矿溶出性能的影响。
　　 本文首先研究了溶出温度对原矿溶出性能的影响；其次重点研究了强磁场焙烧、无磁焙烧两种预处理方法对铝土矿物性、溶出性能及赤泥沉降性能的影响，且通过两种焙烧方式的比较来考察强磁场焙烧预处理铝土矿的可行性，并分析了强磁场焙烧预处理铝土矿的机理。研究结果表明：
　　 1.溶出温度对原矿中氧化铝的溶出率影响较大，溶出温度由180℃升高到260℃，氧化铝相对溶出率从41.38％增加到100.45％，溶出液分子比由2.23降低到1.44。
　　 2.无磁焙烧适宜的焙烧条件为：焙烧温度550℃，焙烧时间60min。在溶出温度190℃，溶出时间60min的条件下，焙烧矿的相对溶出率为86.65％，溶出液分子比为1.57。
　　 3.强磁场焙烧预处理可以改变铝土矿的物性，并改善其溶出性能，依据实验得出的适宜的焙烧条件为：焙烧温度550℃，焙烧时间60min，磁感应强度6T。在溶出温度190℃，溶出时间60min的条件下，焙烧矿的相对溶出率可达到95.08％，溶出液分子比为1.39，比相同溶出条件下达到相同溶出效果的原矿溶出温度降低了30℃。通过对比可知，强磁场焙烧与无磁焙烧预处理的最佳焙烧温度与最佳焙烧时间均相同，但在湘同的溶出条件下，加入磁场的焙烧预处理其溶出率提高约10％，而其溶出液的分子比也相应降低。
　　 4.强磁场焙烧预处理使三水铝石矿的溶出性能恶化。
　　 5.强磁场焙烧预处理在适当的条件下可以改善赤泥的沉降性能。