适用易泥化的粘土铝矿物反浮选的脱泥试验

中国铝土矿资源丰富，但是铝高、硅高的特点迫使我国采用各种联合法（串联、并联）来生产氧化铝，流程冗长、能耗高、产品质量差。先进的拜耳法要求原矿铝硅比大于8，而中国中低品位的铝土矿占总储量的70%左右，铝资源大省山西、河南的富矿经多年开采后，已所剩无几。随着中国经济的快速发展，我国对氧化铝、电解铝的需求与日俱增。中低品位铝土矿的合理利用愈显重要。“九、五”期间，以北京矿冶研究总院、中南大学为首的六家单位开展联合攻关，成功地开发出“正浮选-拜耳法”技术，并已付诸工业生产，但目的矿物上浮量大、药剂残留、产品过滤困难等缺陷限制了其更大规模的推广，于是开展铝土矿反浮选技术的攻关越来越受到重视^[1]。

反浮选试验目前基本都采用阳离子型捕收剂，在此分选体系中，矿泥的存在会极大干扰最终分选效果，其负面影响集中体现在矿泥比表面大，药耗增大，矿泥无选择性罩盖于有用矿物表面，使得脉石与含铝有用矿物表面性质趋同，于是预先脱泥成为铝土矿反浮选脱硅之关键^[2]。

      试验所采用矿石取自河南某铝土矿，经过颚式破碎机、对辊破碎，筛分成-2mm粒级供选矿试验。原矿化学多元素分析结果见表1，原矿主要矿物组成见表2。

             表1   原矿化学多元素分析结果               ％

注：A/S 为铝硅比，无单位，下同。

由表1分析结果可知，Al₂O₃含量为64.48%，SiO₂含量为11.12%，铝硅比为5.8。

           表2  原矿中主要矿物组成             ％

由表2结果可知，原矿中主要矿物为一水硬铝石（包括一水软铝石），含量为67.22%，其次为伊利石含量为11.31%。

脱泥试验采用虹吸法，试验所用药剂BK500和BK501为试验室合成，pH调整剂为Na₂CO₃（工业纯）。脱泥浓度为12%，脱泥粒度为10μm，试验得到的溢流、底流分别过滤、烘干、称重，并分析Al₂O₃和SiO₂以计算选别指标。由于拟脱除的矿泥多以硬度较低的粘土类矿物赋存，在磨矿过程中优先被磨细，受磨矿细度影响较小，所以本试验忽略磨矿细度条件试验。

脱泥试验流程见图1。

图1 脱泥试验流程

BK500用量为600g/t，BK501用量为80 g/t，Na₂CO₃为pH调整剂，进行PH值条件试验，其结果见图2。

图2 脱泥pH值条件试验结果

由图2可见，随着矿浆pH值从8.4增加到10.7，泥的产率从2.1%增加到7.3%；泥的A/S从1.5降低至1.3后又增加到1.8。在矿浆pH大于9.4后，脱硅效率提高，所以脱泥最佳pH值为9.9～10.7。

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