三水铝石矿低温焙烧脱碳脱水与溶出性能

对三水铝石矿进行低温焙烧预处理,利用XRF,XRD和SEM等检测手段系统研究了焙烧温度、焙烧时间对三水铝石矿脱水脱碳与焙烧矿氧化铝溶出性能的影响及其作用机理.结果表明：焙烧后矿石质量大幅减少,矿石表面有明显的裂纹,呈片层状结构;三水铝石相减少,并逐渐向一水软铝石转变,同时针铁矿转变为赤铁矿;当焙烧温度为400℃,焙烧时间为30 min时,矿石中结晶水的质量分数为7.54%,脱水率为62.52%,碳的质量分数低至0.11%,脱碳率为85.73%;焙烧矿在溶出温度145℃、溶出时间30 min、循环母液苛性碱的质量浓度为170 g/L时,氧化铝实际溶出率为81.51%,高于原矿的氧化铝溶出率.焙烧矿溶出动力学结果表明氧化铝溶出过程中主要受内扩散控制,表观活化能为42.71 kJ/mol.     

低品位高硫铝土矿脱硅精矿溶出及微观结构演变

为有效开发与利用低品位高硫铝土矿,降低拜耳法流程中硫矿物的危害并提高氧化铝溶出率,采用高压溶出工艺考察苛碱质量浓度、时间、石灰添加量和温度对脱硅精矿溶出性能的影响。研究结果表明:最佳溶出条件为溶出条件为温度280°C,苛碱质量浓度245 g/L,时间70 min,石灰添加质量分数8%,在此条件下的相对溶出率为95.14%,比原矿和焙烧矿相对溶出率分别提高7.50%和9.77%,脱硅精矿溶出液中硫质量浓度为0.11 g/L,硫的实际溶出率为11.2%;脱硅精矿比表面积增大为31.25 m2/g,孔容和孔径分别增至0.0784 cm3/g和14.76 nm;氧化铝晶体[113]面在碱浸过程中晶粒粒径减小;脱硅精矿晶面间距减小,Al—O键长变大并存在0.185 4和1.971 0 nm 2种键长。     

粗粒径高硫铝土矿焙烧前后脱硫及溶出性能研究

对贵州省某一水硬铝石型的高硫铝土矿进行焙烧脱硫实验研究。探究焙烧时间、焙烧温度等条件对脱硫的影响,并借助XRD对焙烧机理进行分析;在这个基础上,对比矿物焙烧前后的高压溶出实验,观察两种溶出液中的硫的变化规律以及溶出性能的改变。结果表明:在焙烧温度700℃、时间为30 min及粒径为830μm时,矿石中硫含量从2.33%降至0.68%;矿石经过高温焙烧后,矿石成分发生改变,溶出性能得以提高;对于硫存在形式以黄铁矿为主的高硫铝土矿,焙烧后溶出液的硫浓度相比原矿溶出液大幅降低,且硫的溶出率由原矿的28.8%降至14.8%,氧化铝相对溶出率增加到95%以上。     

高硫铝土矿悬浮态焙烧及焙烧矿的溶出性能

为了验证高硫铝土矿悬浮态焙烧工艺及装置的可靠性和长期稳定性,为工业生产线的设计提供必要的工艺和设备结构参数,在基础研究和中试条件试验的基础上,以黔北地区全硫(ST)质量分数1.93%的一水硬铝石型高硫铝土矿为原料,进行750 kg/h规模的连续性验证试验。研究结果表明:悬浮炉内轴向温度650~460℃,粉料在炉内有效停留时间约3 s,所得焙烧矿中硫化物型硫的平均质量分数为0.05%,ST质量分数小于0.3%。在溶出温度260℃、溶出时间60 min、石灰添加量9%、苛性碱质量浓度236 g/L、溶出液Na和Al分子比1.50的条件下,焙烧矿相对溶出率接近99.5%,相对于原矿,溶出效果得到提高。     

高硫铝土矿悬浮态焙烧脱硫

采用自主开发的高固气比悬浮焙烧-快速冷却装置对贵州地区硫质量分数为1.35%的高硫铝土矿进行850kg/h规模的焙烧脱硫实验。探讨悬浮态焙烧对脱硫过程和焙烧矿的影响规律。对硫物相和XRD谱进行分析。研究结果表明:悬浮态低温焙烧可实现高硫铝土矿的快速脱硫,升高焙烧温度有利于提高脱硫率;硫化物型硫的残留量降至0.08%(质量分数)之后,脱硫过程趋于完成;FeS_2脱硫反应伴随着金属氧化物吸收SO_2的反应,细颗粒对SO_2具有更强的吸收能力;高硫铝土矿粉料在悬浮炉内的有效停留时间约2 s,焙烧炉内温度控制在610~640℃,焙烧矿中硫化物型硫质量分数可以降低到0.16%以下。低温闪速焙烧-冷却使得偏高领土呈高度无序的非晶相结构,相对于原料中的一水硬铝石,焙烧矿中的α-Al_2O_3晶体得到细化,有利于Al_2O_3的溶出。     

一水硬铝石矿活化焙烧工艺研究

利用马弗炉对我国一水硬铝石矿进行了活化焙烧的实验研究,以降低拜耳法溶出的温度.研究了焙烧温度、焙烧时间等因素对铝土矿的溶出性能的影响,将活化焙烧矿的溶出性能与原矿的溶出性能进行了对比.利用SEM技术对活化焙烧矿的微观形貌进行表征.实验结果表明:合适的活化焙烧工艺条件为焙烧温度585℃,焙烧时间60 min.在此焙烧条件下,当达到最大溶出率时,焙烧矿的溶出温度较原矿下降了40℃.     

高硫铝土矿氧化焙烧脱硫研究

针对一水硬铝石高硫型铝土矿,以河南2种地方矿石为原料进行焙烧除硫的研究,并通过对焙烧矿的物相分析进行理论上的探讨。在此基础上,对焙烧矿和原矿的高压溶出进行比较试验,研究溶出液中S2-含量的变化以及焙烧过程对溶出性能的影响。结果表明:硫的物相不同,其硫的脱除率不同;矿石经焙烧后,铝土矿中的黄铁矿FeS2的特征衍射峰消失,而出现了Fe2O3的衍射峰;同时,原矿的一水硬铝石β-AlOOH的衍射峰也消失,而产生了α-Al2O3的衍射峰;原矿经焙烧后溶出液中S2-的质量浓度显著降低,溶出性能更好;对于以黄铁矿为硫的主要物相的河南A矿,在600℃、焙烧60min后,与原矿同时在240℃、焙烧60min进行溶出试验,焙烧矿溶出液中S2-的质量浓度由原矿的1.78g/L下降到0.15g/L,同时,矿石的溶出率由85.27%提高到91.26%。     

高硫铝土矿氧化焙烧脱硫的节能条件优化

氧化焙烧法处理高硫铝土矿,具有操作简便、能够同时去除矿石中有机物的优点,但仍存在着能耗高以及一水硬铝石脱水造成氧化铝溶出困难等问题.本研究基于黄铁矿和一水硬铝石的热分析和恒温焙烧实验结果,发现黄铁矿脱硫与一水硬铝石脱水反应起始温度接近,但脱硫反应速率慢而脱水反应速率快,从而提出通过降低焙烧反应温度、延长反应时间来提高脱硫率、抑制脱水率的处理工艺.通过模拟样品和实际样品的焙烧条件优化实验,确定硫含量为3.8%的铝土矿最佳脱硫处理条件为:空气气氛下,焙烧温度460~470℃,焙烧时间15~20min,处理后铝土矿含硫量低于0.5%,符合拜耳法氧化铝生产工艺的要求.     

用增溶溶出技术处理一水硬铝石矿

以氢氧化铝作为后加矿,采用增溶溶出技术处理一水硬铝石矿·研究了一段溶出配料摩尔分数、增溶温度、后加矿加入量、增溶时间对溶出效果的影响·确定了增溶溶出的工艺条件:一段配料摩尔分数控制在1 55～1 60,增溶温度为210～220℃,增溶时间为15～20min,后加矿加入量为一段溶出时矿石量的10%～15%·此条件下铝土矿的溶出率达到88 8%以上,溶出液的摩尔分数降至1 4以下·结果表明,此方法可以降低溶出液的摩尔分数,提高氧化铝的溶出率·     

贵州高硫铝土矿溶出性能研究

研究贵州高硫型高品位铝土矿溶出性能，考查石灰添加量、溶出温度、苛性碱浓度和溶出时间对氧化铝溶出率的影响以及铝土矿的硫向溶液中的转化率(即硫的溶出率)的影响。实验结果表明，溶出高硫铝土矿较适宜的条件是：温度260℃，碱浓度195g/l，石灰添加量CaO12％，时间50min．此时，氧化铝溶出率高于88％，硫的溶出率低于13％．     

中低品位贵州铝土矿石灰拜尔法溶出工艺

采用铝硅比为5.48的贵州中低品位一水硬铝石型铝土矿进行石灰拜尔法溶出实验,系统地研究石灰添加量、母液苛碱质量浓度和溶出温度等因素对溶出过程的影响。研究结果表明:随着石灰添加量的增大,溶出赤泥铝硅比和钠硅比均呈明显的下降趋势,增大石灰添加量对降低碱耗效果十分明显。贵州中低品位铝土矿石灰拜尔法适宜的溶出条件如下:石灰添加量为10%,配料分子比为1.45,循环母液苛碱质量浓度为200 g/L左右,溶出温度为270℃左右,溶出时间50 min,在此溶出条件下,溶出液苛性比1.40,赤泥铝硅比1.20,钠硅比0.38,氧化铝相对溶出率95%。     

三水铝石矿机械活化性能及其动力学

分析了机械活化作用下铝土矿的溶出特点,考察了溶出温度、溶出时间及机械活化转速等对铝土矿直接溶出与机械活化溶出性能效果的影响,并探讨了该过程控制步骤的转化规律.研究结果表明:机械活化作用可有效降低三水铝石型铝土矿的溶出温度及溶出时间,放宽给矿粒度,在装球量为30%,钢弹转速为100 r/min,料球质量比为1.2∶1,溶出温度为150℃,溶出时间为40 min的条件下,矿物中氧化铝的实际溶出率可达85%以上;机械活化作用可大幅度降低扩散控制对三水铝石矿溶出过程的影响.     

一水硬铝石焙烧矿增浓溶出及其机理

为了深入研究焙烧对一水硬铝石矿增浓溶出过程的影响及其活化焙烧强化溶出的机理,采用化学法提纯,从铝土矿中得到了高纯的一水硬铝石矿;经不同温度焙烧后进行增浓溶出,考察了焙烧温度对铝土矿增浓溶出效果的影响.研究结果表明在一定温度范围内,焙烧矿的溶出性能优于未焙烧矿;当焙烧时间一定时,在525℃焙烧的一水硬铝石矿溶出性能明显改善,焙烧矿石中氧化铝可几乎全部溶出.通过X射线衍射对物相、晶体点阵常数的测定以及扫描电镜对焙烧提纯矿形貌的观察,认为强化溶出的主要机制为一水硬铝石提纯矿在一定条件下焙烧后,由结晶完整的一水硬铝石正交晶型逐渐向结晶不完整的刚玉转变,且矿石表面出现大量的裂纹和孔洞,增加了矿石的比表面积,从而强化了其与碱液反应的能力,溶出性能得到明显改善.     

高铁铝土矿直接还原-石灰烧结过程及机理研究

探索基于石灰烧结的高铁铝土矿直接还原方案,并借助XRD,SEM和EDS等手段分析直接还原-石灰烧结过程中的矿物转化机理。研究结果表明:在保温过程中,由于生石灰的反应活性较低,原矿中仅有部分氧化铝矿物转化为碱溶性的铝酸钙。在剩余的氧化铝矿物中,高岭石转化为莫来石,一水硬铝石和一水软铝石转化为刚玉;刚玉和莫来石不溶于碱,造成氧化铝损失。由于石灰烧结反应温度与直接还原反应温度之间存在差异,因此,很难同步实现铝、铁矿物的高效转化。最佳条件为:预磨粒度为0.038 mm的铝土矿质量分数为74.95%,石灰用量为19.35%,还原温度为1 400℃,还原时间为60 min,最佳试验指标如下:铁品位T(Fe)为71.01%,铁回收率ε(Fe)为99.5%,氧化铝溶出率ηA为61.58%。     

石灰对三水铝石型铝土矿低温溶出行为的影响

研究了不同石灰添加量对3种国外三水铝石型铝土矿在145℃时溶出性能的影响规律及其作用机理.国外三水铝石型铝土矿主要由三水铝石、针铁矿、赤铁矿、高岭石和石英等组成,并含有一定的锐钛矿和一水软铝石.研究结果表明,添加石灰能够促进脱硅反应的进行,降低溶出后铝酸钠溶液中二氧化硅的质量浓度,随着石灰质量分数的增加,溶液的硅量指数逐渐提高;添加石灰降低三水铝石型铝土矿的氧化铝溶出率,其与石灰的质量分数呈线性递减关系;石灰促进脱硅产物由水合铝硅酸钠向水化石榴石转变,随着石灰质量分数的增加,溶出液中的苛碱质量浓度逐渐提高,赤泥中碱的质量分数逐渐降低.     

活化焙烧一水硬铝石矿增浓溶出过程动力学

探讨了一水硬铝石型铝土矿在一定条件下活化焙烧后 ,作为后加矿的增浓溶出过程动力学 .得出焙烧矿在增浓溶出过程中受化学反应控制 ,且为一级反应 .推导出了该过程的动力学方程 ,并求得了相应的表观活化能为1 34 .5kJ/mol.对于更深入研究这一新的氧化铝生产工艺流程 ,在原有拜耳法流程基础上 ,通过适当改造 ,达到增产降耗 ,提高我国氧化铝工业在国际市场上的竞争力具有一定的理论意义     

贵州高硫高品位铝土矿硫溶出性能研究

对不同硫含量的贵州高硫铝土矿硫的溶出率进行了研究。在铝土矿硫含量一定的条件下,考查石灰添加量、溶出温度、苛性碱浓度和溶出时间等对硫的溶出率的影响,得出对硫溶出率影响较大的影响因素。实验结果表明,中等硫含量的高硫铝土矿能得到较低硫溶出率,较适宜的溶出条件为溶出温度260℃,碱浓度195 g/l,石灰添加量CaO12%,时间50 min.     

高硫铝土矿微波焙烧预处理

为了解决高硫铝土矿马弗炉焙烧脱硫效率不高问题,采用微波加热方式对高硫铝土矿进行焙烧,考察了焙烧温度和焙烧时间对矿物中硫含量的影响。用XRD技术对焙烧矿物晶型结构进行了分析,结果表明,微波焙烧温度400 ℃、焙烧时间2 min时,焙烧矿中硫元素含量已低于0.7%;微波焙烧温度550℃、焙烧时间10 min时,焙烧矿中硫元素含量为0.23%。微波使黄铁矿分离出S 2-,并促使S 2-向表面扩散与氧反应生成SO2气体,加速硫的逸出,提高了脱硫效率。     

中等品位铝土矿石灰烧结法提铝试验研究

针对贵州中等品位铝土矿,用石灰烧结法从中提取氧化铝进行试验研究。考查钙铝比（C/A）、烧结时间和烧结温度对氧化铝溶出率（ηA）的影响。实验结果表明：当生料配方C/A值为1.4,烧结温度为1320℃,烧结时间为40 m in时,氧化铝溶出率为83.75%;代入最佳烧结工艺条件,得到氧化铝的溶出率为84.58%,与试验结果吻合较好。     

含铅锌赤褐铁矿氧化焙烧脱硫性能和机理

针对含铅锌赤褐铁矿中主要以铅、锌、铁等金属硫化物形式存在的杂质硫,在还原焙烧过程中不能被有效脱除而影响铁精矿质量的问题,采用氧化焙烧方式研究含铅锌赤褐铁矿中硫的脱除效果和脱硫机理。通过脱硫率、焙烧前后产物的矿相分析、显微观察鉴定以及拉曼光谱测试等表征方法,研究焙烧温度、焙烧时间对含铅锌赤褐铁矿脱硫效果的影响,探讨含铅锌赤褐铁矿的脱硫机理及金属硫化物的转化过程。研究结果表明：含铅锌赤褐铁矿中硫、铅、锌的质量分数分别为3.34%、1.50%和1.25%,在焙烧温度为600～1 050℃和焙烧时间为5～120 min的条件下,氧化焙烧对脱硫过程有不同程度的影响,且随着氧化焙烧温度的提高和焙烧时间的延长,脱硫效果提高。在焙烧温度为1 050℃、焙烧时间为60 min的条件下,硫质量分数降至0.25%,总脱硫率可达92.51%,对低价硫的脱硫率达98.64%。随着氧化焙烧温度的提高,焙烧产物中逐渐呈现多孔微小固熔体形貌和表面高温釉质层。脱硫过程主要为FeS₂、PbS、ZnS等金属硫化物在高温下发生不同的氧化反应,且铅锌等金属含量无明显变化,说明含硫杂质被氧化为SO_...