低品位高硫铝土矿静态焙烧脱硫及溶出性能

以低品位高硫铝土矿为原料,通过静态焙烧-活化溶出技术路线,解决脱硫同时兼顾溶出性能。采取XRD,SEM和Materials Studio等手段,分析焙烧脱硫-活化溶出过程中氧化铝及一水硬铝石晶体转变,得出焙烧矿最佳溶出条件,对比分析原矿与焙烧矿溶出动力学。研究结果表明:焙烧促使一水铝石晶体减小,氧化铝晶体变大、结晶更加完整;当静态焙烧温度为600℃和时间为180 s时,焙烧后铝土矿中硫质量分数为0.29%,脱硫率为75.83%;在600℃焙烧90 s时,矿石最佳溶出条件为溶出温度280℃、溶出时间70 min、苛碱质量浓度为245 g/L、CaO添加质量分数10%,此时氧化铝相对溶出率为94.8%;正交实验结果表明影响氧化铝溶出率的主次因素排序为温度、CaO添加质量分数、时间、苛碱质量浓度;原矿与焙烧矿在溶出过程中其表观活化能分别为48.89 kJ/mol和63.99 kJ/mol,氧化铝溶出主要受内扩散控制;焙烧矿和原矿在特定溶出条件下氧化铝相对溶出率(y)与溶出温度(T)之间的关系分别为:y=u(T)=-372.59+2.800 53T-0.004 06T~2和y=u(T)=-563.42+4.324 69T-0.007 14T~2,以焙烧矿经验公式作为参数优化依据,在285℃时氧化铝溶出率为95.63%。     

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。     

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％．     

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%。     

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。     

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.     

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。     

高硫铝土矿焙烧预处理的赤泥沉降性能

采用马弗炉、旋转管式炉分别对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理,考察焙烧温度对焙烧矿溶出赤泥沉降性能的影响;利用SEM,XRD技术对焙烧矿溶出赤泥的表观形貌、物相组成变化进行分析,并对焙烧矿赤泥沉降性能变化机理做了进一步的探讨.实验结果表明:焙烧预处理使赤泥的表观形貌更加疏松多孔,使矿石中的针铁矿转化为憎水的赤铁矿,提高了赤泥的沉降性能;焙烧矿过于疏松会导致溶出赤泥严重细化,使赤泥沉降性能大为降低.与马弗炉焙烧相比,旋转管式炉焙烧矿溶出赤泥的沉降性能更好.     

黑铝土矿溶出性能研究

贵州黑铝土矿贮量丰富，氧化铝含量较高，A／S较大。从分析黑铝土矿的可磨性出发，针对其溶出性能做研究，旨在找出黑铝土矿的最佳溶出条件，为生产提供理论依据。     

黔中铝土矿溶出性能的研究

用三因子二次回归正交设计方案,对黔中铝土矿进行溶出试验。实验结果经处理后得到氧化铝的溶出率(η_A,％)与溶出温度(℃,X_3)、苛性碱浓度(g/L,X_2)和石灰添加量(％,X_1)相互关系的数学模型: η_A=817.7+13.48X_1-0.485X_2-6.484X_3-4.673×10~(-3)X_1X_2-3.551×10~(-2)X_1X_3-2.739×10~(-4)X_2X_3-0.1839X_1~2+1.491×10~(-3)X_2~2+1.479×10~(-2)X_3~2利用该数学模型可以指导生产,寻找更经济合理的高压溶条件。在其它溶出条件一定时,石灰添加量有一最佳值,该值随温度的升高而减小,ηA值却增大。但生产上不宜超过这一最佳值太多,否则会使技术经济指标恶化。本实验发现石灰的添加量与溶出温度的交互作用是不容忽视的。贵工1~#催化添加剂,能使η_A提高6.6～11.2％。这是一个很有使用价值的添加剂。     

高硫铝土矿脱硫研究现状与进展

简要介绍了浮选法脱硫、使用添加剂湿法脱硫、焙烧预处理铝土矿脱硫以及添加还原剂烧制熟料脱硫等几种脱硫技术,并对各种方法做了简单的分析,最后提出了流态化焙烧预处理高硫铝土矿脱硫的新工艺。     

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。     

高硫铝土矿硫的物相研究及其在铝土矿溶出过程中除锌的应用

针对一水硬铝石型铝土矿,以河南高硫矿和贵州织金马场高硫矿为除锌用的原料,对高硫铝土矿的硫的物相进行了研究,确定矿石中硫的主要存在形态.在此基础上,在平果铝土矿溶出时,分别混合不同比例的河南高硫铝土矿和贵州高硫矿,探索两种铝土矿在溶出过程中的除锌效果.研究结果表明:在铝土矿溶出过程中添加高硫铝土矿除锌,其中以黄铁矿作为硫的主要存在形态的河南高硫矿具有较好的除锌效果,而以硫酸盐作为硫的主要形态的贵州高硫矿则无效;河南高硫矿添加量占总矿石的比例在10%-20g%之间时,除锌效果最好,此时可将溶出液中锌含量减少到0.015 g/L以下;添加高硫铝土矿除锌可以使过去认为无工业利用价值的高硫矿获得重新利用.图3,表4,参11.     

平果铝土矿溶出性能的初步研究

本文研究了各种因素对平果铝土矿中氧化铝溶出率的影响,比较了平果矿和国内几个主要矿区铝土矿的溶出性能,提出了这些矿石的x光衍射谱、差热曲线和红外光谱的测定结果以及某些赤泥样品的电子显微镜观察结果。对平果矿的溶出性能,针铁矿在溶出时的行为,添加石灰以及Na_2SO_4和NaCl的作用进行了讨论。     

平果铝土矿最佳溶出条件研究

采用正交分析方法对平果铝土矿的溶出率进行最优分析，得到了氧化铝的溶出率与溶出温度、溶出时间、苛性碱浓度及石灰添加量的数学模型，利用该数学模型可以看出各个因素对溶出率影响的趋势，获得最佳的溶出条件，可以根据该模型制定更为合理的溶出工艺参数。     

临县刘家庄矿区铝土矿拜耳法溶出性能探讨

铝土矿的溶出是拜耳法生产氧化铝过程中最重要的工序之一,它直接影响着氧化铝的溶出率、碱耗以及赤泥的沉降分离性能等工艺技术经济指标。探讨了临县刘家庄矿区铝土矿拜耳法溶出性能。     

平果铝土矿机械活化溶出的研究

研究了机械活化反应器中，温度、溶出原液α＿Ｋ、溶出时间及液固比等因素对平果铝土矿溶出率的影响．在２２５℃，溶出原液α＿Ｋ３．２，Ｌ／Ｓ２．５，溶出２ｈ的条件下，Ａｌ＿２Ｏ＿３的溶出率达９６．６０％，比相同条件下的高压釜溶出率高１８％；动力学研究表明，在１３８～１７６℃，范围内，试验结果能很好地模拟动力学模型１－（１－Ｘ）￣（１／３）＝ｋ＿ａｔ，测得其表观活化能为７２．６４ｋＪ／ｍｏｌ，溶出过程属化学反应控制．研究结果表明，机械活化可明显改善一水硬铝石的溶出性能，强化其溶出过程，提高其溶出率。     

中低品位铝土矿石灰拜耳法溶出的研究

对铝硅比为5.36的一水硬铝石型铝土矿进行了常规拜耳法和石灰拜耳法的溶出对比研究,主要分析了石灰添加量和预脱硅对铝土矿溶出赤泥成分的影响.结果表明,随着石灰添加量的增加,溶出赤泥的铝硅比呈明显的线性上升趋势,而钠硅比则呈下降趋势,且钙硅比小于2.0时,钠硅比呈近似直线迅速下降,当钙硅比大于2.0时,钠硅比变化逐渐变缓;石灰拜耳法溶出赤泥物相主要以水合铝硅酸钙为主,而常规拜耳法溶出赤泥主要以水合铝硅酸钠为主.预脱硅4 h可使溶出赤泥铝硅比从1.53降低到1.43,钙硅比可从0.28降低到0.24.     

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.