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我国氧化铝生产所采用的矿石大多为一水硬铝石型。由于一水硬铝石较为稳定的晶格,因而其溶出条件较为苛刻,需要在高温、高碱及较长的溶出时间下才能进行,使得经济技术指标相对落后。强化拜耳法溶出是提高我国氧化铝生产技术经济指标的主要研究方向[1]。其途径之一是采用添加剂增溶溶出技术来处理我国的一水硬铝石矿[2]。
增溶溶出技术[3-4]是将易溶出的铝土矿磨制成矿浆直接泵人拜耳法溶出系统的末级溶出器或料浆自蒸发器中,利用高温溶出矿浆的余热迅速升温溶出,进一步降低溶出液的分子比αk(溶出液中Na2Ok与A1203的摩尔比),提高氧化铝的浸出率。
国内对采用三水铝石矿和焙烧精矿作为添加剂的增溶溶出工艺的研究比较多[5-8]。但我国三水铝石矿匮乏,需要大量进口国外昂贵的三水铝石矿。而采用焙烧精矿作为添加剂又需要增加高温焙烧的能耗。将我国联合法工艺中的烧结法粗液直接进行深度碳分所得到粗氢氧化铝作为添加剂进行增溶溶出是一种经济有效的新工艺[9-10]。此方案既解决了添加剂原料供应的问题,又省去了烧结法中粗液脱硅等繁琐步骤,简化了联合法中能耗较高的烧结法部分,并同时具有增溶溶出的优点。
本研究在拜耳法工艺的基础上,以深度碳分所得到的粗氢氧化铝和三水铝石矿作为添加剂进行了增溶溶出的对比实验,考察了增溶温度、添加剂添加量和增溶时间等因素对溶出效果的影响,同时对增溶溶出后的矿浆的沉降性能进行了研究。
1 实 验
1.1实验原料及方法
实验所用一水硬铝石矿产地河南,所用矿石的化学成分组成(wt%)为:A1203 66.48、Si02 7.22、Fe2035.45、TiO23.59,灼减14.57;三水铝石矿为澳大利亚韦帕矿,所用矿石的化学成分组成(wt%)为:Al2O346.05、Si02 0.72、Fe203 25.73、Ti02 3.65,灼减23.86。粗氢氧化铝由烧结法粗液直接深度碳酸化分解所得。采用日本理学株式会社生产的D/MAX-RB型衍射仪对矿石进行了XRD分析,如图1和图2所示。用LEQ-SUPERA35型扫描电镜分析矿物的表面形貌,如图3所示。从图中可以看出,河南矿主要由结晶致密的一水硬铝石构成,这是它难浸出的主要原因。而碳分得到的Al(OH)3产品和三水铝石矿结晶不完善,比表面积大,在浸出时均具有较高的活性。 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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