[發明專利]一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法

有效

• 申請號: 201010195045.0
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101875129A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 李光輝;姜濤;孫娜;曾精華;張元波;范曉慧;朱忠平;李騫;楊永斌;郭宇峰;陳許玲;饒明軍;張吉清;劉牡丹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20;C01B33/021;C22B58/00;C22B34/22;B03B7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法，特別是涉及一種高鐵三水鋁石型鋁土礦資源高效利用的方法。

技術背景

鋁工業和鋼鐵工業是我國國民經濟的重要基礎產業，目前我國已成為世界上最大的鋼鐵和氧化鋁的生產國和消費國。我國鐵礦石、鋁礦石資源稟賦差、難選難冶，資源供需矛盾日益突出，已逐漸成為制約我國鋼鐵工業與氧化鋁工業發展的瓶頸；與此同時，由于缺乏經濟有效的處理技術，致使許多大型特色鐵礦、鋁土礦資源仍未開發利用，成為“呆滯”礦產資源。

廣西中部的貴港、賓陽和橫縣等地廣泛分布著高鐵鋁土礦，已探明儲量超過2億噸，是我國目前已知規模最大的三水鋁石型鋁土礦礦床。該礦石中Al₂O₃平均含量為28％，鋁主要賦存于三水鋁石中，占總Al₂O₃的44％～70％；另外，在針鐵礦內存在Al³⁺與Fe³⁺的類質同象取代現象，這部分Al₂O₃約占總Al₂O₃的20％，其余Al₂O₃賦存于高嶺土和一水硬鋁石中。該類礦石鐵品位變化范圍為24％～37％，平均含量達33.05％，含量明顯高于普通的鋁土礦，礦石中鐵基本以針鐵礦、赤鐵礦等礦物存在，其中針鐵礦約占80％，赤鐵礦約占18％～20％。礦石中的二氧化硅含量較高，且主要以高嶺土等硅酸鹽形式存在，SiO₂的含量在4％～12％范圍內變化，平均為8％，礦石鋁硅比(A/S)較低(2.6～5.4)，平均A/S為3.26。

除含鋁、鐵礦物以外，高鐵鋁土礦中還伴生有鎵、釩等有價金屬，其中Ga含量0.0044％～0.0070％，V₂O₅含量0.148％～0.178％，綜合利用價值高。然而，礦石中鋁、鐵含量相對較低，SiO₂含量高，A/S低，無論是作為單一鋁礦還是單一鐵礦均難以達到工業應用的基本要求，加之鐵礦物與鋁礦物嵌布粒度極細，大部分礦物結晶較差，部分呈膠態、相互膠結，類質同象現象明顯，嵌布關系極為復雜。因此，鋁、鐵的高效分離是實現該類礦石綜合利用的第一步。

針對廣西高鐵鋁土礦鋁鐵分離的研究自該資源發現之日起就一直沒有停止，已取得一定的進展，形成了“先選后冶”、“先鋁后鐵”和“先鐵后鋁”三種綜合利用的基本方案。

“先選后冶”工藝是采用選礦方法(包括磁選、浮選、電選等)選出高品位的鋁精礦和鐵精礦后，再從鋁精礦和鐵精礦中分別提取鋁和鐵(李殷泰等.關于廣西貴港鋁土礦綜合利用工藝方案的探討.輕金屬，1992，(9)：6～15)。由于高鐵三水鋁石型鋁土礦中鐵礦物與鋁礦物嵌布粒度極細、相互膠結，類質同象現象明顯，采用各種常規選礦方法均無法使鋁鐵礦物有效分離，因此“先選后冶”方案無法實現該類礦石的綜合利用。

“先鋁后鐵”工藝(李殷泰等.關于廣西貴港鋁土礦綜合利用工藝方案的探討.輕金屬，1992，(9)：6～15；唐向琪等.貴港式三水鋁石礦綜合利用方案比較.輕金屬，1995，(2)：1～6；唐向琪等.廣西貴港型三水鋁石礦的拜耳法處理.輕金屬，1995，(5)：14～19；梅賢恭.某三水型鋁鐵復合礦綜合開發利用新工藝研究.1994；13-15)是從三水鋁石型鋁土礦的基本特性出發，充分利用了礦石中三水鋁石易溶出的特點，應用成熟的拜耳法氧化鋁生產技術，從原礦中提取氧化鋁(高鐵三水鋁土礦溶出技術，申請號：CN?200510200399.9；從高鐵三水鋁土礦中提取鋁和鐵的方法，申請號：CN?200510200560.2)。但由于廣西三水鋁石型鋁土礦A/S低，拜耳法生產過程中會使大量的氧化鋁和氧化鈉與氧化硅反應，以鈉硅渣的形式進入赤泥，造成氧化鋁和苛性鈉的損失，再加上以類質同象形式存在于針鐵礦、赤鐵礦中的鋁無法通過拜耳法溶出，不僅使氧化鋁生產能耗高、效率低而且導致赤泥中氧化鋁的殘留量較高，赤泥的利用依然存在鋁鐵分離難的問題。