2016年01月13日 星期三

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变废为宝“三部曲”—铝土矿浮选尾矿活化技术介绍

来源:国土资源报 作者:冉霞 李太昌 发布时间:2011-06-08
    目前,随着我国铝土矿整装勘查工作的不断推进,铝土矿资源的合理利用越来越受到关注,形成了许多铝土矿利用新技法。其中,“铝土矿选矿拜耳法生产氧化铝新工艺”已成为利用中低晶位铝土矿资源生产氧化铝的一种节能、经济的有效方法,该方法通过选矿脱硅提高铝土矿的品位,然后再用拜耳法进行氧化铝的生产。

    然而,伴随该技法而来的,却是严重的尾矿问题——选矿拜耳法带来了废弃物铝土矿浮选尾矿。一般情况下,一个年产50万吨选精矿的铝土矿选矿厂就要产出近13万吨的浮选尾矿。一方面,这些浮选尾矿堆存将带来环境污染、土地占用等系列问题;另一方面,铝土矿浮选尾矿中含有大量有用资源,是一种具有很大开发利用价值的二次资源。

    “综合利用”势在必行,探索一套有效利用铝土矿浮选尾矿的方法,至关重要。

    经过对铝土矿浮选尾矿的综合测定,发现其基本具备了活化制备水泥基材料的条件,但是,由于铝土矿浮选尾矿中的主要矿物成分为一水硬铝石、高岭石、伊利石、赤铁矿,化学组成以氧化铝、氧化硅、氧化铁为主,是一种氧化铝含量稍高的黏土矿物,本身没有任何活性,一般不能直接利用,必须将其活化后,才可进行利用,用于生产水泥基材料。

    因此,要提高铝土矿浮选尾矿的利用价值和应用途径,就需要通过不同的技术方法提高它的活性,对其活性的研究是铝土矿浮选尾矿资源化的技术基础。经过不断探索,逐渐形成铝土矿浮选尾矿活化技术,“三步”活化奏响变废为宝“三部曲”。

    ——热力活化开篇奏响。

    在800摄氏度的煅烧温度下,煅烧时间30分钟,进行热力活化,使其原来的黏土矿物变成不稳定的偏高岭土。

    ——物理活化承上启下。

    在热力活化过程中,铝土矿浮选尾矿颗粒之间会发生粘连,需要用外力使粘连颗粒分开以提高其表面活性,因此需要采用物理活化,达到粉磨细度(+180目)<2%。

    ——化学活化完美收官。

  由于偏高岭土具有潜在活性,且本身不会发生水化而相互连接,需要在激发剂作用下活性才能发挥,因此,第三步需要采用化学活化,在其中加入由Na2Si03、FeCl3、Na2S04、KAl(SO4)2混合而成的激发剂,完成化学活化过程。形成的产品便可适当应用于水泥和商品生产之中。