某低品位铝土矿反浮选脱硅技术研究

时间：2024-05-17

王学娟陈仕迎

（国家电投集团山西铝业有限公司，山西原平 034100）

近年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到广泛应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；此外，汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等领域都大量使用铝及铝合金。

日前，据美国地质调查局公示的铝储量及产量数据，中国铝土矿资源正在以占世界2.96 %的储量，生产全球25 %左右的铝土矿；如果不加以改变，铝土矿静态开采年限仅为14年，远远落后于全球平均水平的102年。如今，面对我国铝土矿资源相对庞大的消耗量比较贫乏的现状，国内诸多研究机构把目标转向浮选脱硅选矿技术，以期从技术革新上增加铝土矿储量。

选矿-拜耳法是近年来开始引入实际生产，它使低品位铝土矿的选别变成了现实，此项技术有望为中国提供数亿吨的铝土矿储量。这是中国氧化铝工业的希望，彻底改变了我国氧化铝工业延续几十年复杂的能耗高生产工艺，增强中国氧化铝工业在国际上的竞争力及影响力，为中国氧化铝工业的可持续、健康发展提供强大的技术支撑。铝土矿正浮选脱硅技术相对比较成熟，目前已应用于中州铝厂和山东铝厂，并在实际的生产应用中取得较好的经济效益。

现阶段，因正浮选脱硅技术存在着泡沫上浮量过大、捕收剂难耐低温、产品过滤脱水困难、尾矿难以堆存等一系列难以克服的缺点，使得反浮选脱硅技术的突破成为低铝硅比的铝土矿资源化利用的重点技术。该文围绕着晋北某地低品位铝土矿展开研究。

1 试验

1.1 矿样

本次试验所用矿样来自晋北某地低品位铝土矿，在实验室使用球磨进行粒度实验。原矿多元素分析结果见表1。

1.2 试验方法及药剂

反浮选流程如图1所示。本次浮选槽内的精矿和尾矿均进行过滤、烘干、称重，并进行化验分析以计算Al2O3和SiO2选别指标。

需要着重指出的是，本次实验需预先进行脱泥，脱泥方法详见一种铝土矿反浮选脱泥方法，其中此次试验样品的脱泥浓度为14 %，脱泥粒度为10 μm，反浮选给矿为脱泥底流。

图1 反浮选试验流程

2 条件试验结果及讨论

2.1 pH试验

在BF200用量60 g/t、BF201用量60 g/t及BH431用量120 g/t的条件下，进行pH条件实验。从试验结果可以得出，矿浆pH值从5.5增加至8.4，尾矿中SiO2回收率从39 %降低到7 %左右。由实验结果可以看出，矿浆在酸性的条件下，脱硅效率相对比较高，综合实验结果可以看出：反浮选脱硅适宜的小于或等于7。但在实际的生产中，酸性越大会使得设备防腐会使得生产成本增加。最终试验选择矿浆pH值在7.0左右。

2.2 捕收剂BH431用量试验

在pH6.9、BF200用量60 g/t、BF201用量60 g/t条件下，进行BH431用量试验。从试验结果可以得出，BH431用量从60 g/t增加到150 g/t，精矿中A/S从3.54降至3.15，尾矿中SiO2回收率从8 %增加至40 %左右；BH431用量增加到120 g/t以上之后，尾矿铝硅比降低很快，而尾矿中的SiO2增加幅度不大，这说明BH431用量为120 g/t时捕收效果比较好。所以，BH431在本次试验中比较合理的用量为120 g/t。

表1 原矿主要化学成分

2.3 分散剂BF200用量试验

在pH7.2、BF201用量60 g/t、BH431用量120 g/t条件下，进行BF200用量试验，从试验结果可以得出，BF200用量从初始的0 g/t增加至400 g/t，尾矿中A/S从4.4降至2.2，尾矿中SiO2回收率从23.8 %增加至32.8 %左右。本次试验中添加BF200，脱硅效果比较好。但随着BF200用量的继续添加，脱硅效果变化不大。这表明，BF200在较小用量的情况下即可实现较好地分散效果。最终选择BF200的最佳用量为60 g/t。

2.4 抑制剂BF201用量试验

在pH7.1、BF200用量60 g/t、BH431用量120 g/t条件下，进行BF201用量试验，从试验结果可以得出，BF201用量从初始的0 g/t增加至180g/t，尾矿中A/S从3.9降至3.1，尾矿中SiO2回收率从21.1 %增加至36 %左右。本次试验中添加BF201，脱硅效果很好。但随着BF201用量的继续添加，脱硅效率变化不明显。这表明，BF201在相对较小的用量情况下可达到较好地选择性抑制效果。最终选择BF201的最佳用量为60 g/t。