高铁铝土矿铝铁分离技术研究
高铁铝土矿铝铁硅分离技术的研究
高铁铝土矿铝铁硅分离技术的研究
随着我国铝及铝加工产业进入一个高速发展时期,铝材的应用领域也越来越广泛。但由于我国是铝矿资源相对缺乏的国家,尤其高品位的矿产资源更为匮乏。
我国广西地区储有大量高铁铝土矿,其中铝、铁的品位较低,铁矿物和铝矿物嵌布粒度细、相互胶结、矿物的单体解离能力差,不能以单一矿物冶炼。因此,研究低品位高铁铝土矿的有效分离具有重要现实意义。
本文采用硫酸铵熔融-溶出反应法处理高铁铝土矿达到了硅与铝铁分离,化学共沉淀-碱浸反应法处理铝铁共存溶出液实现了铝和铁的分离,最后采用磷酸溶解-氨水调节pH值沉淀法处理氢氧化铁得到了磷酸铁。得到了如下结论:(1)在熔融反应温度300℃,熔融反应时间为4h,硫酸铵与原矿的质量比为6:1的实验条件下,铝的提取率为92.1%,铁的提取率达到93.5%,没有硅的溶出。
(2)硅渣中含有二氧化硅、二氧化钛及少量氧化铝。(3)最适宜共沉淀反应条件:反应温度为60℃,反应时间为60min,反应溶液的最终pH值为5.0的条件下进行铝铁共沉淀,铝沉淀率为97.6%,铁的沉淀率达到97.9%。
(4)最适宜碱浸条件:在碱浸温度90℃,碱浸时间为60min条件下,铝的浸出率达到91.3%。(5)在Fe3+与磷酸共存的溶液中,用氨水调节溶液的pH值。
当pH值为2时,白色沉淀主要是(NH4)Fe(HPO4)2·2H2O。当pH值为5时,生成非晶状态物质在550℃下焙烧7h得到的产物为无定型态;在550℃下焙烧7h 得到六方晶型的FePO4,但是衍射峰比较微弱;在600℃下焙烧7h,得到晶型较完整的FePO4。
高铁铝土矿还原焙烧分离铁、铝的研究
2019年第12期轻金属•15•
高铁铝土矿还原焙烧分离铁、铝的研究
吴艳',白皓S辛海霞蔦徐玉君$
(1.东北大学,辽宁沈阳110819;
2东北大学秦皇岛分校,河北秦皇岛066004)
摘要:高铁铝土矿是一种典型的难处理的多共生资源,具有较高的综合利用价值。本文采用还原提铁及铁焙烧提铝
工艺对高铁铝土矿进行了铁、铝分离研究。实验研究表明,在还原温度1200弋、还原时间120min、•熔剂用量20%时,
铁还原率可达80%,磁选分离后得到磁性物质(铁精矿)和非磁性物质(富铝渣),再通过铁焙烧的方法提取了富铝渣
中的铝,在焙烧温度450弋、恒温时间120min、铁铝比为6时,铝提取率可达80%以上。提铝后的渣主要为二氧化硅
和硫酸钙。
关键词:高铁铝土矿;氧化铝;铁;还原;焙烧
中图分类号:TF803.X758文献标识码:A文章编号:1002-1752(2019)12-0015-05
DOI:10.13662/ki.qjs.2019.12.004
Study on separation of iron and aluminum of high iron bauxite by reduction roasting
Wu Yan1,Bai Hao1,Xin Haixia2and Xu Yujun2
(1.Northeastern University,Shenyang110819,China;
2.Northeastern University at Qinhuangdao Branch,Qinhuangdao066004,China)
高铁铝土矿直接还原过程热力学分析
造好 或压好 的球 团 在 还原 过 程 中 , 由于 还 原后
产物 有气体 的生产 , 气 体 会 通 过球 团 的孔 隙 扩 散 到
球 团外 部 , 因此 在扩 散过 程 中 , 生产的 C O在 与 铁 氧 化 物 接触 时 , 还 可 能发 生 间接 还原 反 应 ( 4 )一( 6 ) ,
这 既消 耗较 多 的 N a C O , , 也 降低 了溶 出液 中铝酸 钠 的浓 度 。此 外 , 铁 含量 过 高对 氧化 铝 的溶 出不利 , 赤 泥 的沉 降 困难 。 因此 , 将 铝 土 矿 中的铁 预先 分 离 出 来, 铁 和铝 分开 提取 能够 高效 利用 铝 土矿 。 直接 还 原法 一般 是 以煤 粉 为 还 原 剂 , 将 铝 土 矿
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 6 5 3 2 . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 2 5
中图分 类号 : T D 9 5 2 文献标 志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 0 — 6 5 3 2 ( 2 0 1 7 ) 0 4 — 0 l 1 1 — 0 4
第 4期 2 0 1 7年 8月
酸浸法生产氧化铝过程除铁技术新进展
酸浸法生产氧化铝过程除铁技术新进展
王丽萍;李超;郭昭华;王永旺;陈东
【摘要】利用酸浸法生产氧化铝,需要对浸出液进行除铁处理.铝铁分离问题是阻碍酸法生产氧化铝工艺成功迈向工业化进程的一项重大难题.如果这一问题得到解决,就能缓解中国适合于碱法生产氧化铝的铝土矿日益减少的困境.介绍了近几年酸法生产氧化铝过程中铁离子去除方法的研究进展,并对将来铁离子去除方法的发展前景进行了展望.指出,目前酸法生产氧化铝工艺中除铁的方法有很多,但是均存在一定的局限性.磁化焙烧法、沉淀法等,虽然工艺简单、生产成本不高,但是除铁效果不理想;萃取法、重结晶法等,虽然除铁效果较好,但是工艺流程比较复杂、生产成本较高,难以实现工业化;树脂吸附法,因具有操作简单、经济有效并且可以实现循环利用等特点,发展前景十分广阔.
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】2018(050)009
【总页数】4页(P7-9,66)
【关键词】氧化铝;酸浸法;除铁方法
【作者】王丽萍;李超;郭昭华;王永旺;陈东
【作者单位】神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300
【正文语种】中文
【中图分类】TQ133.1
进入21世纪以来,随着中国工业化和城镇化的迅速发展,对铝资源的需求呈现急剧增加的趋势。而生产铝的原料主要来自于铝土矿。中国是一个铝土矿资源十分丰富的国家,全国31个省区中有19个省区发现铝土矿资源。但是,中国铝土矿质
硫酸铵-高铁铝土矿焙烧法提取铝、铁
硫酸铵-高铁铝土矿焙烧法提取铝、铁
作者:辛海霞, 吴艳, 刘少名, 翟玉春, XIN Hai-xia, WU Yan, LIU Shao-ming, ZHAI Yu-chun 作者单位:东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳,110819
刊名:
矿产保护与利用
英文刊名:Conservation and Utilization of Mineral Resources
年,卷(期):2013(4)
本文链接:/Periodical_kcbhyly201304010.aspx
高铁沉积型铝土矿的选矿技术研究
高铁沉积型铝土矿的选矿技术研究
宋涛;陈献梅
【摘要】以云南高铁沉积型铝土矿为研究对象开展选矿试验研究工作.铝土矿原矿Al2O3品位45.58%,S.O2品位8.73%,Tfe品位19.78,A/S为5.22.在研究了该矿石化学成分与矿物组成的基础上,进行了磁选脱铁、正浮选一水硬铝石的试验研究,最终得到Al2O3品位55.38%、回收率达到69.17%的精矿,Tfe品位10.73,A/S 为9 87.研究成果表明,高铁沉积型铝土矿通过磁选—浮选工艺可以实现脱铁提铝降硅的目的.%Targeted at high ferrous sedimentary bauxite in Yunnan province,we carried out mineral processing research work.The bauxite ore has Al2O3 grade 45.58%,SiO2 grade 8.73%,total Fe 19.78%,A/S ratio
5.22.Based on the mineral conposition study and chemical analysis,test work was barried out on magnetic separation for removing ferrous and direct flotation of the diaspore minerals to increase A/S.Following figures were obtained from the experiment:A12O3 grade in concentrate
高铁铝土矿铝铁分离技术研究
铁 铝 土 矿 铝 铁 分 离 技 术 研 究
勇 ,李军旗 ,徐本军 ,陈朝轶 ,董 强
邹Biblioteka Baidu
( 贵 州大 学材料 与冶金 学院 ,贵 州 贵阳 5 5 0 0 2 5 )
摘 要 :为了脱除高铁铝土矿里的铁,提高铝土矿的溶出性能,分别采取磁选和重选的方法, 研究不同磁场强度 ,矿石粒
度对矿石磁选 的影 响 ,不 同矿石 粒度 对铝 土矿 重选 的影 响 ,实验 结果 表 明,采 用磁 选方 法 ,较佳 条件 为矿石 粒度 一0 . 0 7 4 m m, 9 5 % ,磁 场 强 度 为 1 . 2 T , A 1 O 回收 率 为 7 2 . 8 6 % ,F e : O 的 脱 除率 为 7 7 . 3 1 % ,采 用 重 选方 法 ,较 佳 条 件 为 矿 石 粒 度 为 一 0 . 0 7 4 H i m, 8 5 % ,此时 A I O 的回收率为 6 5 . 1 5 % ,F e O 脱除率 7 3 . 2 4 %。
s e p a r a t i o n . Th e e x p e r i me n t a l r e s ul t s s h o we d t h a t t h e r e mo v a l r a t e o f Fe , O1 wa s 7 7 . 3 1 % a n d r e c o v e r y r a t e o f A1 , 01 wa s 7 2. 8 6% u n d e r t he b e s t c o n d i t i o n s f o r mi ne r a l ine f n e s s o f 一0 . 0 7 4 mm .9 5% a nd ma g n e t i c l f u x d e n s i t y o f 1 . 2 T i n t h e
关于广西贵港三水铝石型铝土矿综合利用工艺方案的探讨
关于广西贵港三水铝石型铝土矿综合利用工艺方案的探讨李殷泰;毕诗文;段振瀛;杨毅宏;张敬东
【期刊名称】《轻金属》
【年(卷),期】1992()9
【摘要】本文对广西贵港高铁铝土矿的综合利用进行了研究。研究结果表明,采用先铰后铝的方案,即先采用火法,还原回收铁,达到铁铝分离的目的,同时生产出自粉性能良好酸钙炉渣。使用该法,铁的实收率达98%以上,氧化铝实收率达85%以上,铝酸钙炉渣经浸出后得到的浸出渣可用于生产水泥,稀散金属钒和镓也能得到有效回收。文章还对以贵港高铁三水铝石型铝土矿生产供高炉冶炼用的超高碱度烧结矿进行了探讨;对铝酸钙炉渣的浸出性能进行了研究;文章指出铝酸钙炉渣经浸出后得到的铝酸钠溶液经常压搅拌脱硅后,用碳酸化分解方法可以获得合格的氩氧化铝。【总页数】9页(P6-14)
【关键词】三水铝石型;铝土矿;综合利用
【作者】李殷泰;毕诗文;段振瀛;杨毅宏;张敬东
【作者单位】东北工学院钢铁冶金系;东北工学院有色冶金系
【正文语种】中文
【中图分类】TD982
【相关文献】
1.高铁三水铝石型铝土矿综合利用新工艺研究 [J], 张盈;高云楠;郑诗礼;李猛;余国林;王晓辉;张懿
2.广西贵县三水铝石型铝土矿的发现及其意义 [J], 陈世益
3.桂西堆积铝土矿伴生三水铝石的综合利用价值 [J], 李维天
4.广西贵港三水型铝土矿针铁矿中铝的类质同象转换 [J], 陈世益;周芳
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粉煤灰酸法提取氧化铝过程除铁技术研究进展
3 铝铁分离技术研究现状
3.1 沉淀法
沉淀法按所加药剂的性质分为无机沉淀法和有机沉淀法。对于无机沉淀法,一种方法是加入碱性药剂控制溶液的pH 值,依据溶液中绝大部分的Al 3+ 和Fe 3+ 生成各自氢氧化物沉淀时的PH 值不同的实验事实,依次将沉淀过滤实现分离。第二种方法是加入能与铝、铁发生选择性沉淀反应的无机盐沉淀剂,将生成的沉淀加以过滤实现分离。如果溶液中存在Fe 2+,沉淀前要先加入氧化剂将Fe 2+氧化成为Fe 3+。
E.Y. Seo 等研究了矿山酸性废水中铁、铝的回收工艺。结果表明:铁和铝回收率分别为99.2%~99.3%和70.4%~82.2%,对应的pH 值分别为4.5和5.5。
由于铁、铝发生沉淀的pH 区间部分重合,因此中和过程中不可避免会发生共沉淀现象,影响分离效果。为了制约共沉淀的发生,Leonard Ginsburg 等将两阶段沉淀技术应用于铝铁分离,以高碘酸盐为沉淀剂在极稀的硝酸均相溶液中定量沉淀铁。结果表明:在溶液pH 为1.1或1.2且铁、铝的浓度分别不超过0.66g/L 和 0.56g/L 条件下,二者的分离效果良好。
有机沉淀法主要是选择特定的有机络合剂与Fe 3+进行络合反应生成沉淀,而与铝不发生沉淀反应或者反应时间较长,沉淀经过滤后实现铝、铁分离。
Leo Lehrman 等以六次甲基四胺(CH 2)6N 4作为沉淀剂分离铁铝,铁能完全沉淀,而铝不发生反应。
Robert B. Barnes 等利用黄原酸铝盐沉淀的生成比黄原酸铁盐需要更长的时间的事实,在pH 值不小于3.5且搅拌的条件下,将水溶性的烷基黄原酸盐(与铁的质量比大于5.2)加入到含铁的硫酸铝溶液中,在形成黄原酸铝之前及时将黄原酸铁沉淀过滤出来,Fe 3+的去除率达到99%。
铝土矿拜耳法
1.不悔梦归处,只恨太匆匆。
2.有些人错过了,永远无法在回到从前;有些人即使遇到了,永远都无法在一起,这些都是一种刻骨铭心的痛!
3.每一个人都有青春,每一个青春都有一个故事,每个故事都有一个遗憾,每个遗憾都有它的青春美。
4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。”
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。”
6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。”
7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
铝土矿拜耳法
拜耳法主要是针对高铁三水铝石矿,先按拜耳法溶解矿石提取氧化铝,经选矿或酸溶从赤泥中回收铁。对于拜耳法溶出的研究已较为成熟,故研究多集中在从赤泥中回收铁。陈德和徐树涛将高铁三水铝土矿进行了拜耳法溶出-赤泥选铁研究,氧化铝的回收率可达53%~58%;赤泥配入还原煤和燃烧煤,进行成型干燥、还原焙烧、磁选,铁的回收率达到80%以上,得到的海绵铁粉可进行造球、炼钢使用;刘培旺等人采用湿式高梯度脉动磁选法处理某拜耳法赤泥,可得到TFe含量54%~56%的铁精矿,该铁精矿能用于高炉炼铁。陈世益对广西高铁三水铝石矿进行常压、低温和低碱浓度条件下溶出约10分钟,三水铝石矿溶出率高于90%,赤泥掺入煤粉经压团、干燥,进入回转窑还原焙烧,然后破碎、磁选、成型为海绵铁团块,产品的全铁品位和金属化率均高于90%,铁回收率大于85%。
高铁铝土矿铝铁分离研究现状
高铁铝土矿铝铁分离研究现状
许斌;李帅军
【摘要】介绍了我国高铁铝土矿的资源储量和分布。根据国内外对高铁铝土矿铝铁分离开展的研究,论述了选矿法、磁化焙烧法、直接还原法、拜耳法、酸法等工艺的研究现状。%This paper introduces the reserves and distribution of high-ferric bauxite in our country and discusses research status of several processes including mineral processing method, magnetization roasting method, direct reduction method, bayer method,acid method and etc based on the research of aluminum and iron separation from high-ferric bauxite conducted home and abroad.
【期刊名称】《矿业工程》
【年(卷),期】2014(000)002
【总页数】4页(P17-19,20)
【关键词】高铁铝土矿;铝铁分离;研究现状;综合利用
【作者】许斌;李帅军
【作者单位】中南大学资源加工生物学院,湖南长沙 410083;中南大学资源加工生物学院,湖南长沙 410083
【正文语种】中文
【中图分类】TD982
0 引言
近年来随着氧化铝工业高速的发展,我国铝土矿开采量也逐年递增,但国内铝土矿产量仍无法满足氧化铝生产需要,导致从国外进口的铝土矿比例迅速增长,铝资源对外依存度大幅增加,严重影响我国铝行业的战略安全[1]。另一方面,我国高铁铝土矿的资源储量高达十几亿吨,随着技术的进步,高铁铝土矿的开发利用将是我国氧化铝工业可持续发展的有力保证。
高铁铝土矿铝铁分离技术现状
高铁铝土矿铝铁分离技术现状
张谦;文书明;王伊杰;丰奇成
【摘要】我国的铝土矿资源供给虽然不足,但大量的高铁铝土矿资源因为分离技术方面的原因而没有得到有效的开发利用.因此,开展高铁铝土矿资源的铝铁分离研究,提高氧化铝的品位和回收率,降低铁含量,对于综合利用高铁铝土矿具有实际意义.从物理法、包含化学的联合处理法、微生物法等方面综述了高铁铝土矿铝铁分离研究的现状,指出物理法能低耗地实现粗粒、易于单体解离高铁铝土矿石的铝铁分离;化学法可以完成复合型高铁铝土矿的铝铁分离,但不同性质的矿石需要选用与之相适应的工艺方案;微生物法虽然具有低耗、无污染的特点,但国内仍处于研究初期,因此,利用微生物处理高铁铝土矿石有望成为新的研究方向.%The supply of China's bauxite resources is insufficient,and a large number of high-iron bauxite has not been effectively developed and used due to the low separation technique. Therefore,it is of great practical sense to conduct a study on aluminum and iron separation for high-iron bauxite resources in order to improve the grade and recovery of alumina,and to reduce iron content. The current studies on aluminum and iron separation from high iron bauxite are reviewed including the physical method,chemical combined processing method,and microbiological method. Physical method can achieve separation of aluminum and iron from coarse high iron bauxite which is easily to be liberated;Chemical method can be used in aluminum and iron separation of the composite high-iron bauxite,while the choice of the process depends on the nature of the ore. At present, in spite of microbiological methods own the characteristics of low consumption and
将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法[发明专利]
专利名称:将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法专利类型:发明专利
发明人:赵恒勤,马化龙,胡四春
申请号:CN200810190802.8
申请日:20081230
公开号:CN101767057A
公开日:
20100707
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种将高铁铝土矿中铝和铁相分离的方法,包括以下步骤:(1)破碎高铁铝土矿;(2)破碎后的高铁铝土矿进行磁化焙烧;(3)磨矿;(4)通过弱磁选将铝土矿和铁矿物相分离,分别得到铝土矿和铁矿物。本发明方法在高铁铝土矿溶出前,采用磁化焙烧-磁选工艺,使含高铁的铝土矿通过磁化焙烧-磁选工艺选出其中的铁,磁选后的铝土矿通过强磁选除铁后得到合格的铝土故精矿,使高铁铝土矿得到很好的利用,并且可以综合利用其中的铝土矿和铁矿物,具有工艺简捷、成本低、产率高、产品质量好、安全环保等优点。
申请人:中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所
地址:450006 河南省郑州市陇海西路328号
国籍:CN
代理机构:北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司
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铝土矿中铁的去除方法
铝土矿中铁的去除方法详解
一、物理法
物理法是利用物理性质差异进行铝土矿中铁的去除。常见的物理法包括重选、磁选和浮选。
1. 重选:利用不同矿物密度差异,通过摇床、溜槽等设备进行选矿。铝土矿中铁矿物密度较大,通过重选可以去除部分铁矿物。
2. 磁选:利用铁矿物具有强磁性特点,通过磁选可以有效地去除铁矿物。铝土矿中常见磁铁矿,利用磁选可以将它们与铝土矿分离。
3. 浮选:利用不同矿物表面性质的差异,通过浮选药剂调整表面性质,使铝土矿与铁矿物分离。在浮选过程中,常用的药剂有捕收剂、抑制剂和活化剂等。
二、化学法
化学法是通过化学反应使铝土矿中的铁矿物转化为其他形态,从而将其去除。常见的化学法包括酸浸、碱浸和还原焙烧等。
1. 酸浸:利用酸与铝土矿中的铁矿物反应,将其溶解于酸中。常用的酸有硫酸、盐酸等。通过酸浸可以去除铝土矿中的部分铁矿物。
2. 碱浸:利用碱与铝土矿中的铁矿物反应,生成不溶性物质。常用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾等。通过碱浸可以去除铝土矿中的部分铁矿物。
3. 还原焙烧:在还原气氛下对铝土矿进行焙烧,使铁矿物还原为磁铁矿。磁铁矿具有强磁性,通过磁选可以将其与铝土矿分离。
三、生物法
生物法是利用微生物或植物对铝土矿中的铁进行氧化或还原,从而达到去除目的。生物法具有环保、低成本等优点,但处理周期较长。
1. 微生物氧化:利用具有氧化能力的微生物,将铝土矿中的铁矿物氧化为高价态化合物,再通过沉淀法去除。常用的微生物有氧化亚铁杆菌等。
2. 植物吸附:利用具有较强吸附能力的植物,如针铁草等,吸附铝土矿中的铁离子。植物经过处理后可回收利用,同时达到去除铁的目的。
高铁铝土矿铝铁分离技术
高铁铝土矿铝铁分离技术
高铁铝土矿铝铁分离技术
【摘要】高铁铝土矿铝铁分离的常用技术方法为还原焙烧法铝铁分离工艺,在这种工艺下可以通过将高铁铝土矿细加工,加入添加剂进行重新的混合和造球,使其物理性能被加强,然后经过焙烧、筛选分离出新型的磁性物和非磁性物,通过磁性筛选最后得到纯度较高的金属铁粉,在这种工艺中金属铁粉以磁性物存在达到高度集中。
【关键词】铝化物;焙烧;矿物质;试验
在还原焙烧法工艺中,需要多种型号添加剂,并且添加剂的总体体积要不小于45%,焙烧温度保持在1050℃,就能够得到纯度为94%以上的高纯度铁粉。这种铁铝分离技术目前被广泛应用于金属分离工序中,下文我将通过实验对其工艺技术进行详细的分析。
1 铝铁分离技术的工艺性
铝铁化合物矿物是自然界广泛存在的矿物之一,很多高铝铁矿的铁品位较低,但是其中的二氧化铝却有较高的含量,因此如何合理利用分离工艺来提高铝铁矿石的资源利用效率就显得十分重要。常见的三氧化二铝是能够在烧结时形成铝酸钙和铁酸钙的,因而通过合理的添加来降低铝化物的烧结温度,通过提高铝化物的分离性以提高能源的产出量,这对我国矿产行业来说有着十分重要的意义。
2 试验流程
2.1 试验材料的选择
本试验中选用高铁三水铝石型铝土矿作为提取原料,这种矿石中的全铁成分在31%以上,并且其它物质如三氧化二铝和二氧化硅的比例占26%和8%,其它杂质类金属蕴含丰富,其中二氧化锑的含量为1.36%,同时烧损率为17%,介于试验原料属于高铁低铝硅比的铝土矿,不适合利用拜耳法进行处理而选用还原焙烧法铝铁分离工艺进行作为主要试验研究办法。
高铁铝土矿同步转化与异步分离回收工艺基础研究
高铁铝土矿同步转化与异步分离回收工艺基础研究
1. 研究目标
本研究旨在探索高铁铝土矿的同步转化与异步分离回收工艺,以提高矿石的综合利用率和资源回收率。具体目标如下:
1.研究高铁铝土矿同步转化的关键工艺参数和机理;
2.开发高效的铁、铝分离技术,实现高铁铝土矿的异步分离;
3.优化回收过程,提高铁、铝的回收率和纯度;
4.评估工艺的经济性和环境效益。
2. 研究方法
本研究采用实验室研究和理论分析相结合的方法进行深度研究。
1.实验室研究:
–采集高铁铝土矿样品,进行物性和化学成分分析,确定原料性质;
–设计同步转化与异步分离的工艺流程,并优化实验条件;
–利用矿石破碎、磨矿和选矿等实验手段,研究关键参数对铁、铝回收的影响;
–通过实验结果,分析工艺过程中的反应机理和物相变化。
2.理论分析:
–基于已有的物理化学理论,建立高铁铝土矿同步转化和异步分离的数学模型;
–运用计算机模拟和数值计算方法,优化工艺参数和流程;
–分析工艺过程中的热力学和动力学特性,预测矿石转化和分离的效率。
3. 研究发现
通过实验研究和理论分析,我们取得了以下主要研究发现:
1.高铁铝土矿同步转化:
–适宜矿石破碎和磨矿工艺条件有利于提高铝的析出率;
–选择合适的酸溶解条件和酸碱平衡控制方法,可以实现高效的铁铝离子转化;
–适当的温度和时间控制可以促进矿石的相变和铁铝离子转化。
2.高铁铝土矿异步分离回收:
–通过调节浸出液pH值、还原剂浓度和温度等条件,可以实现铁的选择性沉淀;
–合理选择沉淀物的洗涤和除杂工艺,提高铁的纯度和回收率;
–结合离心分离和过滤等技术,实现铝溶液的分离和精炼。
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高铁铝土矿铝铁分离技术研究
【摘要】高铁铝土矿铝铁分离的常用技术方法为还原焙烧法铝铁分离工艺,在这种工艺下可以通过将高铁铝土矿细加工,加入添加剂进行重新的混合和造球,使其物理性能被加强,然后经过焙烧、筛选分离出新型的磁性物和非磁性物,通过磁性筛选最后得到纯度较高的金属铁粉,在这种工艺中金属铁粉以磁性物存在达到高度集中。
【关键词】铝化物;焙烧;矿物质;试验
在还原焙烧法工艺中,需要多种型号添加剂,并且添加剂的总体体积要不小于45%,焙烧温度保持在1050℃,就能够得到纯度为94%以上的高纯度铁粉。这种铁铝分离技术目前被广泛应用于金属分离工序中,下文我将通过实验对其工艺技术进行详细的分析。
1 铝铁分离技术的工艺性
铝铁化合物矿物是自然界广泛存在的矿物之一,很多高铝铁矿的铁品位较低,但是其中的二氧化铝却有较高的含量,因此如何合理利用分离工艺来提高铝铁矿石的资源利用效率就显得十分重要。常见的三氧化二铝是能够在烧结时形成铝酸钙和铁酸钙的,因而通过合理的添加来降低铝化物的烧结温度,通过提高铝化物的分离性以提高能源的产出量,这对我国矿产行业来说有着十分重要的意义。
2 试验流程
2.1 试验材料的选择
本试验中选用高铁三水铝石型铝土矿作为提取原料,这种矿石中的全铁成分在31%以上,并且其它物质如三氧化二铝和二氧化硅的比例占26%和8%,其它杂质类金属蕴含丰富,其中二氧化锑的含量为1.36%,同时烧损率为17%,介于试验原料属于高铁低铝硅比的铝土矿,不适合利用拜耳法进行处理而选用还原焙烧法铝铁分离工艺进行作为主要试验研究办法。
添加剂的选择为添加剂T-2、T-3、T-4以及硫酸。而还原剂为烟煤,固定碳含量接近50%,同时挥发程度较高,在硫的含量低于1%,能够在本工艺中作为良好的还原剂。
2.2 试验项目确定
本次试验具有如下两种试验目的,首先在高铁铝土矿中铝铁分离获得金属铁粉与非磁性物,另外是在非磁性物种中进行下一步的铝硅分离。在整个试验过程中必须保证高铁三水铝石型铝土矿能经过细磨、加入添加剂、混合、造球、压团,
并且通过使用烟煤作为还原剂,从而获得磁性物金属铁粉与非磁性物富铝渣,以完成铁铝分离。另外在通过稀释后的硫酸溶液和富铝渣进行反应,再由活性炭吸附后完成铝硅分离,使回收后的二氧化铝、铁、硅等满足实际使用需求。
2.3 试验步骤
(1)细磨工序
用于细磨的设备为3MZ型粉碎机,首先根据试验需求将原矿石进行细磨,细磨时间为10分钟,形成后的细磨粉粒直径为0.07mm。
(2)造球工序
要将细磨后的高铁三水铝石型铝土矿和上文所提及的添加剂等进行混合搅拌,然后成球,成球的直径为8-12毫米,并且做到自然风干。
(3)焙烧工序
焙烧所使用的试验设备为钢竖式电炉,它的常用温度为1300℃,首先将还原用的烟煤和生球都放入到反应罐中,要使用还原煤将反应罐中的空隙全部密实填满。
(4)磁选
在进行磁选前要先将焙烧的原料进行破碎,所使用的磨碎设备为液晶智能球磨机,磨碎物的直径为0.1mm。当矿石达到磨矿浓度后就会达到一定的细度,并且对矿浆使用磁选法进行分选,保证在磁选强度下,所有物质能够分为磁性物和非磁性物,同时通过化学分析法和荧光分析法,对磁选物中的各种物质含量进行检测。
(5)浸泡分离
使用电热恒温锅进行浸出,并且在搅拌过程中要配合无极搅拌机,充分搅拌后要将非磁性物质和浸出剂同时放入烧杯,保证物质能够在匀速搅拌下正常浸出,然后在使用真空泵进行固液分离,记录好溶液体积确保三氧化二铝和二氧化硅能够充分反应。
(6)吸附
将一定比例的浸出液与吸附剂加入锥形瓶中密封,设定温度与振荡速度,在恒温振荡机中吸附一定时间后采用SHB一m型循环水式真空泵进行固液分离,滤液用于分析氧化铝与氧化硅的含量。
3 焙烧工艺分析
焙烧工艺属于传统的分离工艺之一,但是传统的焙烧反应效率很慢,这就容易造成极大的资源浪费和环境污染,我们提出的还原焙烧工艺是对传统焙烧工艺的一种改进。在被细磨的原矿中分别加入T-2、T-3或T-4等添加剂时,铝铁在分离性上有着十分明显的改变,这使磁选铁完成后能够达到70%以上的回收率,同时磁性物种的铁化物质也发生了改变。同时我们发现通过对添加剂的不同搭配还能够进一步的提高铁化物的含量,例如单独使用T-2添加剂时,铁化物的回收率会达到87%,而纯铁的回收率也会在80%以上,但是当出现T-2、T-4和T-3、T-4组合时,还原效果要远远高于铁铝添加剂的单独作用,通过组合后所回收的铁化物含量会在93%,而其中的三氧化二铝也得到很好的控制,所以在研究中我们发现提高添加剂的优化组合是保证焙烧技术回收率的关键。
4 添加剂用量对铝铁分离的影响
虽然合理的添加配合剂能够提高铁和铁化物的回收率,但是过多的添加添加剂也是存在一定问题的。在T-2和T-4配比分别为22.5%、25%(占原矿的百分含量),焙烧温度1050℃、焙烧时间60min、磨矿时间30min、磨矿矿浆浓度50%、磁选强度97.smT的条件下研究了添加剂T-3配比对铝铁分离的影响,不添加T-3时,还有12.45%的铁存在于非磁性物中,各项指标并不好,磁选后铁的回收率也仅为81.1%。随着T-3用量增加到2%,磁性物中铁化物含量明显增加,由84.74%提高到93.06%,相应的磁性物中二氧化铝,含量由2.41%降低到 1.38%,变化较明显,磁选后铁的回收率也由81.1%增加到89.25%。可以看出,适量地添加T-3对矿石中铁氧化物的还原以及铝铁分离都有良好的促进作用。当T-3用量从2%继续增加到2.5%甚至3%时,磁性物中的铁化物含量、三氧化二铝含量以及铁的回收率都略微有所波动,变化不明显,也并没有继续增加。磁性物中铁化物含量保持在93%左右,三氧化二铝含量达到1.36%一1.38%,磁选后铁的回收率在88%~90%之间。因此,推荐添加剂T-3的适宜用量为2%。
5 结束语
在高铁铝土矿中,铝铁含量相对很高,这些矿石常位于针铁矿、赤铁矿中,所进行合理的铝铁分离是对矿产资源利用效果的有效措施,传统的铝铁分离工艺有“先选后冶”工艺和“先铝后铁”工艺两种,但是这些工艺在分离量上都无法满足需求。而现阶段所使用的“先铁后铝”中虽然通过烧结形式能够提高铝铁回收率,但是在空气污染等方面存在的问题较为严重,在经济上存在不合理现象。所以本文所提出的采用烟煤作为还原剂,并且在磨选过程中加入适量添加剂能够实现高铁三水铝石型铝土矿中的铝铁分离。这项工艺在节能和材料回收率上都占据较大优势,十分值得推广。
参考文献:
[1]崔黎黎.X射线荧光光谱法在冶金原材料分析中的应用[J].第七届(2009)中国钢铁年会论文集