高鋁鋁礬土熟料

我國的鋁礬土礦絕大部分屬于高鋁、高硅的一水硬鋁石型，80%以上的鋁土礦的鋁硅比(Al2O3與SiO2 的質(zhì)量比，下同)在5 ~8之間。山西鋁土礦以中等品位鋁硅比4~6)礦石為主，鋁硅比大于7的富礦只占總儲(chǔ)量的12.89% ，礦石類型以一水硬鋁石型鋁土礦為主，因此生產(chǎn)氧化鋁不能采用經(jīng)濟(jì)的拜耳法，只能采用自主開發(fā)的堿石灰燒結(jié)法和混聯(lián)聯(lián)合法，其生產(chǎn)能力占全國總生產(chǎn)能力的89.6%。這兩種方法與國外處理高品位鋁土礦的常規(guī)拜耳法比較，工藝流程長，建設(shè)投資大，生產(chǎn)能耗高，使生產(chǎn)成本居高不下。 隨著我國鋁土礦品位的逐步下降，現(xiàn)有的混聯(lián)法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將逐步惡化，制造成本將相應(yīng)提高。目前我國鋁氧工業(yè)使用的鋁土礦一半要通過進(jìn)口解決。

因此，鋁氧工業(yè)也必須搞選礦。如中鋁中州分公司選礦脫硅生產(chǎn)線2003年11月投產(chǎn)。目前，選礦生產(chǎn)線處理原礦(鋁硅比為5.5)能力已達(dá)每年100 ~ 140萬t，選出精礦Al2O3回收率(w)為85%左右，鋁硅比為10~12，尾礦產(chǎn)率(w)為20%左右。尾礦無法利用，堆積成災(zāi)。

山西陽煤集團(tuán)為實(shí)施煤-電-鋁戰(zhàn)略，為氧化鋁項(xiàng)目提高原料保障，同時(shí)也發(fā)展“非煤”產(chǎn)業(yè)，為耐火材料行業(yè)提供品質(zhì)均勻、性能穩(wěn)定的高檔耐火原料，對(duì)建設(shè)鋁土礦選礦項(xiàng)目進(jìn)行反復(fù)調(diào)研論證，在陽泉鋁礬土礦前期選礦工作基礎(chǔ)上，結(jié)合鋁氧工業(yè)的發(fā)展要求，提出：利用陽泉地區(qū)低品級(jí)混級(jí)礦石和廢棄的粉礦(Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55% ~60%)選礦分級(jí)，選礦產(chǎn)品重點(diǎn)保障氧化鋁生產(chǎn)(Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，鋁硅比>8的精礦)，又兼顧耐火材料發(fā)展需求(以Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)>60%的尾礦生產(chǎn)莫來石)。

2008年9月始，陽泉煤業(yè)集團(tuán)與北京礦冶研究總院合作，開展了“陽泉中低鋁硅比鋁土礦選礦脫硅及綜合利用研究”項(xiàng)目的研究。采用“階段磨礦-一次選別”浮選，獲得高鋁產(chǎn)品和低鋁中間產(chǎn)品。低鋁中間產(chǎn)品再通過強(qiáng)磁選除鐵、浮選脫鈦生產(chǎn)工藝，最終獲得鋁硅比大于9的高鋁產(chǎn)品和鋁硅比約2.55的低鋁產(chǎn)品。鋁硅比大于9的高鋁產(chǎn)品作為拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的原料，鋁硅比約2.55的低鋁產(chǎn)品作為合成莫來石耐火材料的原料。該生產(chǎn)工藝可同時(shí)生產(chǎn)滿足鋁氧工業(yè)和耐火材料工業(yè)所需的原料，實(shí)現(xiàn)鋁土礦利用率接近100 % ，避免大量尾礦導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)“無尾礦”生產(chǎn)。該試驗(yàn)可獲得下列4種產(chǎn)品：高鋁產(chǎn)品，產(chǎn)率(w)60.08%(Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)74.55%，鋁硅比為11.93);低鋁產(chǎn)品，產(chǎn)率(w)27.98% (Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)58.22% ，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)22.94% ，TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.98% ，F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.98%，鋁硅比為2.54);富鐵產(chǎn)品，產(chǎn)率(w)3.30% (Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)34.64% ，F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)42.49%); 富鈦產(chǎn)品，產(chǎn)率(w)8.64% (Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)52.67%，TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.06%)。后兩者可供鋁氧生產(chǎn)。年處理60萬t原礦的鋁土礦選礦項(xiàng)目，選礦成本為每噸191.14元(以2009年6月的市場價(jià)計(jì)算)。現(xiàn)該科技成果急待產(chǎn)業(yè)化。

2008年，山西孝義某鋁業(yè)公司與北京礦冶研究總院合作進(jìn)行“低品位鋁土礦選礦無尾分離新技術(shù)”，開發(fā)研究取得突破進(jìn)展，工業(yè)化試驗(yàn)取得成功。公司于2008年5月開始實(shí)施年產(chǎn)50萬t鋁土礦選礦工程，投資1.2億元。工程已于2010年底竣工，正在調(diào)試之中。該項(xiàng)目以當(dāng)?shù)卮罅糠e存的碎礦入選，產(chǎn)品以高鋁精礦Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥75%)為主，與公司現(xiàn)有預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線配套生產(chǎn)高鋁均化料;另一精礦(鋁硅比≥8)供氧化鋁生產(chǎn);尾礦將用于合成莫來石，實(shí)現(xiàn)“無尾礦”生產(chǎn)。該項(xiàng)目的實(shí)施將對(duì)我國高鋁原料的提純加工起示范作用。公司入選低品位鋁土礦(Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥62%，F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%，TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%)。公司的無尾選礦產(chǎn)品方案見表1，選礦成本費(fèi)為每噸約120 元(未含尾礦進(jìn)一步加工費(fèi))。