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铝土矿的分类及质量评价

发布日期: 2019-06-12 08:56:37    阅读量(186)    作者:张红

铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的矿石资源,世界上99%以上的氧化铝是用铝土矿为原料生产的。铝土矿中氧化铝的含量变化很大,低的在40%以下,高的可达70%以上。与其他有色金属矿石相比,铝土矿是富矿。

1、铝土矿的分类

铝土矿中的铝元素是以氧化铝水合物状态存在的。根据其氧化铝水合物所含结晶水数目以及晶型结构的不同,把铝土矿分成三水铝石型[Al(OH)3或Al2O3·3H2O]、一水软铝石型[γ-AlO(OH)或γ-Al2O3·H2O]、一水硬铝石型[α-AlO(OH)或α-Al2O3·H2O]和混合型四类矿种。采用不同类型的铝土矿作原料,氧化铝生产工艺的选择和技术条件的控制是不同的,所以对铝土矿类型的鉴定有着重大意义。

2、铝土矿的质量评价

铝土矿的质量会影响生产技术条件的控制、设备的产能、能耗及产品质量等各个方面。铝土矿质量的评价指标主要有氧化铝含量、铝土矿的铝硅比和铝土矿的类型三项。

(1)氧化铝含量。铝土矿中氧化铝含量通常在45%~75%之间。铝土矿中氧化铝的含量越高,杂质的含量就越少,设备产能、能耗、产品质量等指标就越好。

(2)铝土矿的铝硅比。铝硅比是指铝土矿中所含的氧化铝与氧化硅的质量之比,通常以A/S表示。

在碱法生产氧化铝工艺中,二氧化硅为酸性氧化物,会溶解进入碱液中,但随后会以不溶性物质含水铝硅酸钠的形式析出,造成氧化钠和氧化铝的损失。二氧化硅的含量直接关系到氧化铝的生产成本、原料消耗量、能量消耗量和回收率。因此,A/S越高,铝土矿质量越好。目前,工业生产氧化铝要求用铝土矿的铝硅比不低于3.0~3.5。

(3)铝土矿的类型。不同类型的铝土矿,因为在拜耳法生产氧化铝时氧化铝溶出的难易程度不同,则所采取的工艺技术条件也不相同。三水铝石型矿最易溶出,一水软铝石型矿次之,一水硬铝石型矿最难溶出。因此,铝土矿的类型对采用拜耳法工艺生产氧化铝意义重大,而对采用烧结法工艺生产氧化铝来说则意义不大。

在实际应用中,评价铝土矿质量的指标,对三水铝石型铝土矿而言,主要是其中的有效氧化铝和活性氧化硅的含量。

有效氧化铝是指在一定的溶出条件下能够从矿石中溶出到溶液中的氧化铝量。

活性氧化硅是指在生产过程中能与碱反应而造成Al2O3和Na2O损失的氧化硅。

例如,一水硬铝石在溶出三水铝石矿的条件下不与碱溶液反应,是无法溶出的,即使它的含量高,也不能计人有效氧化铝的含量。

同样,矿石中以石英形态存在的氧化硅,在此溶出条件下则是不与碱溶液反应的惰性氧化硅,也不计入活性氧化硅之内。

对一水铝石型矿而言,通常是以其中Al2O3含量和铝硅比来判别其质量。因为在一水铝石型矿溶出条件下,铝土矿中Al2O3可全部看成是有效的,而SiO2可全部看成是活性的。

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