广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验

2023年8月3日发(作者：)

第3期2019年6月矿产综合利用Multipurpose

Utilization

of

Mineral

Resources•

27

•::选冶试验::广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验刘琼霞，单志强（柳州职业技术学院环境与食品工程学院，广西柳州545000）摘要：对广西太平矿区外围铝土矿进行了矿物工艺学分析，研究了铝土矿中各元素的赋存状态，分析了母液

苛性碱浓度Nk、石灰添加量、溶出温度、溶出时间对AI2O3溶出率的影响，并对该工艺条件下获得的赤泥进行了

沉降分析，结果表明：溶出时间50min、溶出温度260

C.母液NazOk

240.00

g/L、ak3.4、石灰添加量6%-63

pm为

较佳工艺条件下，AI2O3相对溶出率达到97.71%»关键词：一水硬铝石；石灰-拜耳法；压煮溶出doi:

10.3969/.

1000-6532.2019.03.006中图分类号：TD952

文献标志码：A

文章编号：1000-6532

（2019） 03-0027-04广西平果县太平矿区外围铝土矿含量丰富，

目前，勘探查明净矿石资源量888.97万t,矿石特

点是高铝、高铁、低硅。在拜耳法生产氧化铝过程中，

矿石矿物成分主要为铝矿物、铁矿物、硅矿

物三大类。铝矿物以一水硬铝石为主，占35%,

其次为胶铝矿和三水铝石。铁矿物主要为褐铁矿，

铁含量过高，不仅增大赤泥量，增加碱耗，还导致

赤泥沉降性能变差，并进一步影响到氧化铝产品的

质量“。因此，我国很多高铁铝土矿尚未得到有效

在铝土矿石中占4%~25%。硅矿物主要含绿泥石、

高岭石，含量分别为＜1%、6%

-

20%o此外还有

少量金红石、碳酸盐类矿物。矿石结构主要有针柱状状结构、砾-砂屑结构、

豆-鲫粒结构、粒屑结构；根据矿物形态分为他形

的开发利用。国内外学者研究了还原焙烧-磁选除

铁、磁选、浮选等工艺进行铝铁分离再利用的工艺，

取得了一定成果，但由于工艺流程的延长对生产不

利，同时增加了生产成本，应用有一定局限性3）。

粒状、他形微粒状结构和隐晶质结构。矿石中粒

屑含量达70%,粒屑及填隙物成分主要为一水硬

铝、褐铁矿、赤铁矿、高岭石、铝胶矿等。矿石 本文针对该类矿石的特点，采用石灰-拜耳法工艺

进行了铝土矿石的溶出试验研究，试验结果为该类

矿石的开发利用提供了理论依据。构造主要为块状，粒屑分布较均匀，无定向性；

部分矿石粒屑具定向排列、形成条带状构造或微

层状构造，显微镜下矿石以略具定向构造为主。1试验原料及方法1.1矿石矿物组分及构造1.2矿石化学组分原矿主要化学成分成分析结果见表lo表1广西太平外围矿区高铁铝土矿化学分析结果/%Table

1

Chemical

analysis

results

of

high-iron

bauxite in

Taiping

peripheral

mining

area

GuangxiA12O353.6SiO24.94Fe2O323.83TiO23.66K200.054Na2O0.0096CaO0.047MgO0.051MnO0.20C020.55S0.025烧失量13.7收稿日期：2018-01-06作者简介：刘琼霞（1980-）,女，助教，主要从事环境工程及矿产综合利用，土壤污染防治等领域的研究工作。・28・矿产综合利用2019

年由表1可知，该矿石氧化铝含量53.6%、氧化

ak3.4、的条件下，考察磨矿细度对铝土矿溶出性

能的影响，试验结果见图1。170硅含量4.94%,铝硅比(A/S)10.85,三氧化二铁和

氧化钛含量较高，属品位较高的高铁一水硬铝石

型铝土矿。1.3机理分析该矿区铝土矿类型属于中低品位一水硬铝石,

硅含量相对较高，磨矿过程中添加的石灰量除满

足与二氧化硅反应外，还应使溶出过程中的脱硅

产物由方钠石型的含水铝硅酸盐转变为水化石榴

石型的含水铝硅酸钙，使溶出脱硅产物中不含钠，

65180

200

220

240

260

280<63

ym/%以达到大幅度降低碱耗的目的，其反应方程式为：

xNa2SiO3

+Ca(OH)2

+

2NaAl(OH)2=3CaO

-

AhOs

•

xSi

图1矿石粒度对A12O3溶出率的影响Fig

.1

Effect of

ore

size on

AI2O3

dissolution

rate由图1可知，矿石细度越细，对氧化铝溶

出越有利，-63

nm

83%时，AbCh相对溶出率为

97.32%,矿石继续磨细对氧化铝溶出率无明显影响,

O2

nH2O+2(l

+x)NaOH

(1)试验研究证明，在一水硬铝土矿的溶出条件

下，反应式中的x为0.9

~

1.0脱硅产物中不含苛

性碱，当配入足够的石灰时，理论上赤泥中氧化

反而会增大动力消耗，降低磨矿产能，也不利于溶

钠的化学损失趋于零，氧化铝生产的碱耗与铝土

矿中的二氧化硅的含量无直接关系，这样就很大

出后赤泥的沉降分离和洗涤，而且在溶出过程中浆

料还会自动细化。磨矿细度(-63

nm

83%)较为合理。

2.2溶出温度的影响限度地放宽了拜耳法生产铝土矿A/S的限制，使

中低品位的铝土矿适应于拜耳法生产工艺。1.4试验方法温度是影响拜耳法溶岀过程的主要因素，提

高温度有利于增加溶出速率，溶出设备的产能因此

也显著提高。根据AkOa-NajO-HzO体系相图，温

溶出试验是在90SZ52A3-1型高压反应釜(威

海行雨化工机械有限公司)中进行，试验固定母液

体积量(400

mL),然后按照配料分子比和母液苛

度提高后，铝土矿在碱溶液中的溶解度显著增加,

溶液的平衡摩尔比明显降低。由于溶出液与母液的

N32O浓度差缩小，蒸发作业负担减轻，使碱的循环

效率提高。考察温度对AhOa溶出性能的影响，在溶

性碱浓度及理论溶出率计算出应配入的矿样量。

在设定温度下反应预定时间后，浆液进行真空过

滤，所得滤饼用沸水洗涤三次。洗涤后湿滤饼置

于电热干燥箱中于100°C下干燥24h,烘干滤饼经

出时间50

min、石灰添加量6%、母液NaOk

240.00

g/L、

ak3.4、-63

nm

83%的条件下，试验结果见图2。100r

95

称量、研磨后密封用于固相分析。_2结果与讨论2.1矿石粒度的影响进M90

85

80

75

7065田魏。OZIV一水硬铝石型铝土矿因其矿石硬度大，致密

度高，矿石结晶完善，磨矿时主要是破坏矿物颗

粒间的共生体，提高矿物颗粒表面的开裂程度。

磨矿细度对溶出速度、氧化铝溶出率、赤泥分离

180

200

220

240

260

280浸出温度2与洗涤等都有影响。在溶出温度为260

-C,溶出时

图2溶出温度对A12O3溶出率的影响Fig

.2

Effect

of

dissolution

temperature

on AI2O3

dissolution

rate间50

min、石灰添加量6%、母液NazOk

240.00

g/L、 第3期2019年6月刘琼霞等：广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验・29・由图2可以看出，当温度由190

°C上升到

TiCh在一水硬铝石表面生成钛酸钠保护膜，而且

240°C时，该矿的溶出率快速上升，到了

260C后，

A12O3溶出率趁于平缓，此温度下釜体内压力约为

4.03

MPa,继续提高温度会使溶液的饱和蒸气压急

大部分的SiO2在溶出过程会与铝酸钠溶液反应生

产钠硅渣进入赤泥中。因此，铝土矿中添加石灰不

仅使氧化铝溶出速度加快，溶出率直线上升，而且

剧增大，对于溶出设备的要求和操作上的困难也

随之增加，因此260C是较为合理的溶出温度。

2.3苛性碱浓度的影响溶出后赤泥中的含碱量下降。考察石灰添加量的影

响，固定条件为溶出时间50

min、溶出温度260-C、母液

NazOk

240.00

g/L、a

k

3.4、矿石粒度-63

pm在其他因素相同条件下，溶出母液碱浓度

（NazOk）越高，AbCh的未饱和程度越大，铝土矿

83%o试验结果见图4。1002.5中AbCh的溶出速度越快，而且能得到摩尔比低的

溶出液。考察苛性碱浓度变化，固定条件为溶出

时间50

min、石灰添加量6

%、溶出温度260C、进80>70

90却皱.5.0sda?*moqvcck3.4>

矿石粒度-63

pm

83%。100进<田90鯉8580

1.70.65M6<)500

2 4

956

8

10石灰添加量/%14

160.0.55.5O图4石灰添加量对A12O3溶出率及赤泥钙比的影响Fig

.4

Effect

of

adding

lime

on

AI2O3

leaching

rate

and

calcium

ratio

of

red

mud图3苛性碱浓度对AI2O3溶出率及ock的影响Fig

.3

Effect

of

caustic

concentration

on

AI2O3

leaching

rate

and

ak从图3可看出，溶出母液苛性碱浓度对氧化

铝相对溶出率有较大影响。母液苛性碱浓度升高,

氧化铝溶出率相应增加；当母液苛性碱浓度高于240

g/L时，对氧化铝溶出率的影响不大。试验结

果说明，溶出母液碱浓度控制在230

g/L左右时能

获得理想的氧化铝溶出率；同时，随苛性碱浓度

的升高，浸出液苛性比逐步下降，溶液未饱和程

度越大，利于后续的母液分解工序，同时降低了

碱循环量，提高其利用效率。2.4石灰添加量的影响广西太平矿区外围铝土矿中TiCh平均含量在3.66%左右，它与铝酸钠溶液反应的产物能遮蔽矿

粒表面，形成保护膜，减少铝土矿矿粒的反应有

效面积，影响反应速度和溶出率，有时甚至使溶出

无法正常进行。添加活性石灰，不仅使TiCh矿物

与CaO反应生成结晶状的CaTiCh,还可有效阻止

EOZIV751.4S180

200

220

240

苛性碱浓度Nk/（g・「l）由图4可以看出，在未添加石灰的情况下进行溶出，AbCh相对溶出率仅为70.49%,石灰添加

70160

1.40260量从2%增加到6%,

AbCh溶出率明显提高，当石

灰量继续增加，溶出率变化不再明显，且溶出液

ak值＞1.66,不能满足生产要求；赤泥中钙硅比随

石灰量增加而升高，同时浸出液中NazOk的含量也

相应增加，说明石灰的加入减少了钠渣的形成，降

低了碱耗，由试验结果可知，石灰加入量6%较适宜。

2.5溶岀时间的影响在铝土矿溶出过程中，只要氧化铝的溶出率

没有达到最大值，增加溶出时间，寮化铝的溶出率

就会增加。当溶出强度提高后，溶宙时间对溶出率

的影响相对减弱。在固定其他因素条件为：溶出温

度

260

C、母液

N^Ok

240.00

g/L、a

k

3.4、-63

gm

83%,石灰添加量为6%情况下，考察了时间因素

对AI2O3溶出效果的影响，结果见图5o由图5可知，相同溶出温度下（260X：）,延长

溶出时间，矿石中氧化铝的溶出率缓慢升高。因此，

延长反应时间在一定程度上能提高氧化铝的溶出率。

溶出20

min时氧化铝的相对溶出率已达87.96%,

说明在较高温度及苛性碱浓度（Nk240g/L）下，・30・矿产综合利用2019

年图5溶出时间对AI2O3溶岀率及赤泥钙比的影响

Fig

.5

Effect

of

dissolution

time

on

AI2O3

dissolution

rate

and

calcium

ratio

of

red

mudFig

.6

Effect

of

PAM

dosage

on

sedimentation

property

of

red

mud

0.6%。时，会使悬浮物形成稳定的结构网，影响赤

A12O3能够以较快的速度溶出，再继续延长溶出时

间意义不大。泥的沉降性能。在实际生产中应分次多点添加可使

絮凝剂有效扩散，与浆液充分接触，不仅可以降低

絮凝剂用量，而且可以提高沉降速度和溢流澄清度。

3赤泥的沉降速度分析铝土矿的矿物组成和化学成分能够影响赤泥

浆液沉降、压缩性能。铝土矿中常见的一些矿物，

如黄铁矿、针铁矿、高岭石、金红石等矿物能够

降低赤泥沉降速度；而赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿

4结论釆用石灰拜耳法溶出工艺对广西平果太平矿

区外围高铁铝土矿进行可溶性试验研究，溶出温

度

260°C

x

母液

Na2Ok

240.00

g/L、ak3.4、石灰添

加量为6%、溶出时间50

min条件下，氧化铝的相

等则有利于沉降。除了矿物本身固有性质影响外，

对溶出达到97.71%,说明该矿石溶出性能良好。

就溶出工序而言，该矿适宜于石灰拜耳法溶出。

赤泥的沉降性能还受矿石粒度、絮凝剂、溶出过

程中添加的石灰量以及溶出矿浆的稀释温度及浓

度等有关。本研究主要考察PAM用量对赤泥沉降

参考文献：[1]

张秀峰,谭秀民，张利珍,等.我国难利用高铁铝土矿的

速度影响。条件：固含65.49

g/L,恒温水浴温度

90°C

,

PAM用量0.05%oo试验结果见图6。聚炳烯酰胺(PAM)用量为干赤泥量的0.1

%>

综合利用技术研究现状[J].中国矿业,2011,20:

110-

113.[2]

张伦和.铝土矿资源合理开发与利用[J].轻金属，

2012(2):

3

-

11.[3]

杨重愚•氧化铝生产工艺学[M].北京：冶金工业出版

社，1993.59

・61.较为适宜，PAM加入量偏低，将影响絮凝效果，

使溢流浮游物超标，底流固含偏低；反之当用量达Tests

on

the

lime-Bayer

Dissolving

Method

for

the

Bauxite

from

Guangxi

Taiping

Mining

AreaLiu

Qiongxia,

Shan

Zhiqiang(CNMC

Guilin

Research

Institute

of

Geology

for

Mineral

Resources,

Guilin,

Guangxi,

China)

Abstract:

The

mineral

technology

analysis

were

carried

on

mining

of

Guangxi

Taiping

bauxite,

and

the

occurrence

of

various

elements

in

bauxite

were

studied.

Factors

affecting

the

dissolution

rate

of

A12O3

for

caustic

alkali

concentration

Nk,

lime

dosage,

leaching

temperature,

leaching

time

were

studied,

and

the

settlement

analysis

of

the

red

mud

under

the

conditions

had

been

carried.

The

results

show

that

the

dissolution

time

of

50

min,

the

dissolution

temperature

260

C

,Na20k240.00

g/L

a

k

3.4,

lime

dosage

6%,

-63

pm

83%

for

optimum

conditions,

AI2O3

relative

dissolution

rate

reached

97.71%.Keywords:

Diaspore;

Lime-bayer

method;

Pressure

digestion

2023年8月3日发(作者：)

第3期2019年6月矿产综合利用Multipurpose

Utilization

of

Mineral

Resources•

27

•::选冶试验::广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验刘琼霞，单志强（柳州职业技术学院环境与食品工程学院，广西柳州545000）摘要：对广西太平矿区外围铝土矿进行了矿物工艺学分析，研究了铝土矿中各元素的赋存状态，分析了母液

苛性碱浓度Nk、石灰添加量、溶出温度、溶出时间对AI2O3溶出率的影响，并对该工艺条件下获得的赤泥进行了

沉降分析，结果表明：溶出时间50min、溶出温度260

C.母液NazOk

240.00

g/L、ak3.4、石灰添加量6%-63

pm为

较佳工艺条件下，AI2O3相对溶出率达到97.71%»关键词：一水硬铝石；石灰-拜耳法；压煮溶出doi:

10.3969/.

1000-6532.2019.03.006中图分类号：TD952

文献标志码：A

文章编号：1000-6532

（2019） 03-0027-04广西平果县太平矿区外围铝土矿含量丰富，

目前，勘探查明净矿石资源量888.97万t,矿石特

点是高铝、高铁、低硅。在拜耳法生产氧化铝过程中，

矿石矿物成分主要为铝矿物、铁矿物、硅矿

物三大类。铝矿物以一水硬铝石为主，占35%,

其次为胶铝矿和三水铝石。铁矿物主要为褐铁矿，

铁含量过高，不仅增大赤泥量，增加碱耗，还导致

赤泥沉降性能变差，并进一步影响到氧化铝产品的

质量“。因此，我国很多高铁铝土矿尚未得到有效

在铝土矿石中占4%~25%。硅矿物主要含绿泥石、

高岭石，含量分别为＜1%、6%

-

20%o此外还有

少量金红石、碳酸盐类矿物。矿石结构主要有针柱状状结构、砾-砂屑结构、

豆-鲫粒结构、粒屑结构；根据矿物形态分为他形

的开发利用。国内外学者研究了还原焙烧-磁选除

铁、磁选、浮选等工艺进行铝铁分离再利用的工艺，

取得了一定成果，但由于工艺流程的延长对生产不

利，同时增加了生产成本，应用有一定局限性3）。

粒状、他形微粒状结构和隐晶质结构。矿石中粒

屑含量达70%,粒屑及填隙物成分主要为一水硬

铝、褐铁矿、赤铁矿、高岭石、铝胶矿等。矿石 本文针对该类矿石的特点，采用石灰-拜耳法工艺

进行了铝土矿石的溶出试验研究，试验结果为该类

矿石的开发利用提供了理论依据。构造主要为块状，粒屑分布较均匀，无定向性；

部分矿石粒屑具定向排列、形成条带状构造或微

层状构造，显微镜下矿石以略具定向构造为主。1试验原料及方法1.1矿石矿物组分及构造1.2矿石化学组分原矿主要化学成分成分析结果见表lo表1广西太平外围矿区高铁铝土矿化学分析结果/%Table

1

Chemical

analysis

results

of

high-iron

bauxite in

Taiping

peripheral

mining

area

GuangxiA12O353.6SiO24.94Fe2O323.83TiO23.66K200.054Na2O0.0096CaO0.047MgO0.051MnO0.20C020.55S0.025烧失量13.7收稿日期：2018-01-06作者简介：刘琼霞（1980-）,女，助教，主要从事环境工程及矿产综合利用，土壤污染防治等领域的研究工作。・28・矿产综合利用2019

年由表1可知，该矿石氧化铝含量53.6%、氧化

ak3.4、的条件下，考察磨矿细度对铝土矿溶出性

能的影响，试验结果见图1。170硅含量4.94%,铝硅比(A/S)10.85,三氧化二铁和

氧化钛含量较高，属品位较高的高铁一水硬铝石

型铝土矿。1.3机理分析该矿区铝土矿类型属于中低品位一水硬铝石,

硅含量相对较高，磨矿过程中添加的石灰量除满

足与二氧化硅反应外，还应使溶出过程中的脱硅

产物由方钠石型的含水铝硅酸盐转变为水化石榴

石型的含水铝硅酸钙，使溶出脱硅产物中不含钠，

65180

200

220

240

260

280<63

ym/%以达到大幅度降低碱耗的目的，其反应方程式为：

xNa2SiO3

+Ca(OH)2

+

2NaAl(OH)2=3CaO

-

AhOs

•

xSi

图1矿石粒度对A12O3溶出率的影响Fig

.1

Effect of

ore

size on

AI2O3

dissolution

rate由图1可知，矿石细度越细，对氧化铝溶

出越有利，-63

nm

83%时，AbCh相对溶出率为

97.32%,矿石继续磨细对氧化铝溶出率无明显影响,

O2

nH2O+2(l

+x)NaOH

(1)试验研究证明，在一水硬铝土矿的溶出条件

下，反应式中的x为0.9

~

1.0脱硅产物中不含苛

性碱，当配入足够的石灰时，理论上赤泥中氧化

反而会增大动力消耗，降低磨矿产能，也不利于溶

钠的化学损失趋于零，氧化铝生产的碱耗与铝土

矿中的二氧化硅的含量无直接关系，这样就很大

出后赤泥的沉降分离和洗涤，而且在溶出过程中浆

料还会自动细化。磨矿细度(-63

nm

83%)较为合理。

2.2溶出温度的影响限度地放宽了拜耳法生产铝土矿A/S的限制，使

中低品位的铝土矿适应于拜耳法生产工艺。1.4试验方法温度是影响拜耳法溶岀过程的主要因素，提

高温度有利于增加溶出速率，溶出设备的产能因此

也显著提高。根据AkOa-NajO-HzO体系相图，温

溶出试验是在90SZ52A3-1型高压反应釜(威

海行雨化工机械有限公司)中进行，试验固定母液

体积量(400

mL),然后按照配料分子比和母液苛

度提高后，铝土矿在碱溶液中的溶解度显著增加,

溶液的平衡摩尔比明显降低。由于溶出液与母液的

N32O浓度差缩小，蒸发作业负担减轻，使碱的循环

效率提高。考察温度对AhOa溶出性能的影响，在溶

性碱浓度及理论溶出率计算出应配入的矿样量。

在设定温度下反应预定时间后，浆液进行真空过

滤，所得滤饼用沸水洗涤三次。洗涤后湿滤饼置

于电热干燥箱中于100°C下干燥24h,烘干滤饼经

出时间50

min、石灰添加量6%、母液NaOk

240.00

g/L、

ak3.4、-63

nm

83%的条件下，试验结果见图2。100r

95

称量、研磨后密封用于固相分析。_2结果与讨论2.1矿石粒度的影响进M90

85

80

75

7065田魏。OZIV一水硬铝石型铝土矿因其矿石硬度大，致密

度高，矿石结晶完善，磨矿时主要是破坏矿物颗

粒间的共生体，提高矿物颗粒表面的开裂程度。

磨矿细度对溶出速度、氧化铝溶出率、赤泥分离

180

200

220

240

260

280浸出温度2与洗涤等都有影响。在溶出温度为260

-C,溶出时

图2溶出温度对A12O3溶出率的影响Fig

.2

Effect

of

dissolution

temperature

on AI2O3

dissolution

rate间50

min、石灰添加量6%、母液NazOk

240.00

g/L、 第3期2019年6月刘琼霞等：广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验・29・由图2可以看出，当温度由190

°C上升到

TiCh在一水硬铝石表面生成钛酸钠保护膜，而且

240°C时，该矿的溶出率快速上升，到了

260C后，

A12O3溶出率趁于平缓，此温度下釜体内压力约为

4.03

MPa,继续提高温度会使溶液的饱和蒸气压急

大部分的SiO2在溶出过程会与铝酸钠溶液反应生

产钠硅渣进入赤泥中。因此，铝土矿中添加石灰不

仅使氧化铝溶出速度加快，溶出率直线上升，而且

剧增大，对于溶出设备的要求和操作上的困难也

随之增加，因此260C是较为合理的溶出温度。

2.3苛性碱浓度的影响溶出后赤泥中的含碱量下降。考察石灰添加量的影

响，固定条件为溶出时间50

min、溶出温度260-C、母液

NazOk

240.00

g/L、a

k

3.4、矿石粒度-63

pm在其他因素相同条件下，溶出母液碱浓度

（NazOk）越高，AbCh的未饱和程度越大，铝土矿

83%o试验结果见图4。1002.5中AbCh的溶出速度越快，而且能得到摩尔比低的

溶出液。考察苛性碱浓度变化，固定条件为溶出

时间50

min、石灰添加量6

%、溶出温度260C、进80>70

90却皱.5.0sda?*moqvcck3.4>

矿石粒度-63

pm

83%。100进<田90鯉8580

1.70.65M6<)500

2 4

956

8

10石灰添加量/%14

160.0.55.5O图4石灰添加量对A12O3溶出率及赤泥钙比的影响Fig

.4

Effect

of

adding

lime

on

AI2O3

leaching

rate

and

calcium

ratio

of

red

mud图3苛性碱浓度对AI2O3溶出率及ock的影响Fig

.3

Effect

of

caustic

concentration

on

AI2O3

leaching

rate

and

ak从图3可看出，溶出母液苛性碱浓度对氧化

铝相对溶出率有较大影响。母液苛性碱浓度升高,

氧化铝溶出率相应增加；当母液苛性碱浓度高于240

g/L时，对氧化铝溶出率的影响不大。试验结

果说明，溶出母液碱浓度控制在230

g/L左右时能

获得理想的氧化铝溶出率；同时，随苛性碱浓度

的升高，浸出液苛性比逐步下降，溶液未饱和程

度越大，利于后续的母液分解工序，同时降低了

碱循环量，提高其利用效率。2.4石灰添加量的影响广西太平矿区外围铝土矿中TiCh平均含量在3.66%左右，它与铝酸钠溶液反应的产物能遮蔽矿

粒表面，形成保护膜，减少铝土矿矿粒的反应有

效面积，影响反应速度和溶出率，有时甚至使溶出

无法正常进行。添加活性石灰，不仅使TiCh矿物

与CaO反应生成结晶状的CaTiCh,还可有效阻止

EOZIV751.4S180

200

220

240

苛性碱浓度Nk/（g・「l）由图4可以看出，在未添加石灰的情况下进行溶出，AbCh相对溶出率仅为70.49%,石灰添加

70160

1.40260量从2%增加到6%,

AbCh溶出率明显提高，当石

灰量继续增加，溶出率变化不再明显，且溶出液

ak值＞1.66,不能满足生产要求；赤泥中钙硅比随

石灰量增加而升高，同时浸出液中NazOk的含量也

相应增加，说明石灰的加入减少了钠渣的形成，降

低了碱耗，由试验结果可知，石灰加入量6%较适宜。

2.5溶岀时间的影响在铝土矿溶出过程中，只要氧化铝的溶出率

没有达到最大值，增加溶出时间，寮化铝的溶出率

就会增加。当溶出强度提高后，溶宙时间对溶出率

的影响相对减弱。在固定其他因素条件为：溶出温

度

260

C、母液

N^Ok

240.00

g/L、a

k

3.4、-63

gm

83%,石灰添加量为6%情况下，考察了时间因素

对AI2O3溶出效果的影响，结果见图5o由图5可知，相同溶出温度下（260X：）,延长

溶出时间，矿石中氧化铝的溶出率缓慢升高。因此，

延长反应时间在一定程度上能提高氧化铝的溶出率。

溶出20

min时氧化铝的相对溶出率已达87.96%,

说明在较高温度及苛性碱浓度（Nk240g/L）下，・30・矿产综合利用2019

年图5溶出时间对AI2O3溶岀率及赤泥钙比的影响

Fig

.5

Effect

of

dissolution

time

on

AI2O3

dissolution

rate

and

calcium

ratio

of

red

mudFig

.6

Effect

of

PAM

dosage

on

sedimentation

property

of

red

mud

0.6%。时，会使悬浮物形成稳定的结构网，影响赤

A12O3能够以较快的速度溶出，再继续延长溶出时

间意义不大。泥的沉降性能。在实际生产中应分次多点添加可使

絮凝剂有效扩散，与浆液充分接触，不仅可以降低

絮凝剂用量，而且可以提高沉降速度和溢流澄清度。

3赤泥的沉降速度分析铝土矿的矿物组成和化学成分能够影响赤泥

浆液沉降、压缩性能。铝土矿中常见的一些矿物，

如黄铁矿、针铁矿、高岭石、金红石等矿物能够

降低赤泥沉降速度；而赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿

4结论釆用石灰拜耳法溶出工艺对广西平果太平矿

区外围高铁铝土矿进行可溶性试验研究，溶出温

度

260°C

x

母液

Na2Ok

240.00

g/L、ak3.4、石灰添

加量为6%、溶出时间50

min条件下，氧化铝的相

等则有利于沉降。除了矿物本身固有性质影响外，

对溶出达到97.71%,说明该矿石溶出性能良好。

就溶出工序而言，该矿适宜于石灰拜耳法溶出。

赤泥的沉降性能还受矿石粒度、絮凝剂、溶出过

程中添加的石灰量以及溶出矿浆的稀释温度及浓

度等有关。本研究主要考察PAM用量对赤泥沉降

参考文献：[1]

张秀峰,谭秀民，张利珍,等.我国难利用高铁铝土矿的

速度影响。条件：固含65.49

g/L,恒温水浴温度

90°C

,

PAM用量0.05%oo试验结果见图6。聚炳烯酰胺(PAM)用量为干赤泥量的0.1

%>

综合利用技术研究现状[J].中国矿业,2011,20:

110-

113.[2]

张伦和.铝土矿资源合理开发与利用[J].轻金属，

2012(2):

3

-

11.[3]

杨重愚•氧化铝生产工艺学[M].北京：冶金工业出版

社，1993.59

・61.较为适宜，PAM加入量偏低，将影响絮凝效果，

使溢流浮游物超标，底流固含偏低；反之当用量达Tests

on

the

lime-Bayer

Dissolving

Method

for

the

Bauxite

from

Guangxi

Taiping

Mining

AreaLiu

Qiongxia,

Shan

Zhiqiang(CNMC

Guilin

Research

Institute

of

Geology

for

Mineral

Resources,

Guilin,

Guangxi,

China)

Abstract:

The

mineral

technology

analysis

were

carried

on

mining

of

Guangxi

Taiping

bauxite,

and

the

occurrence

of

various

elements

in

bauxite

were

studied.

Factors

affecting

the

dissolution

rate

of

A12O3

for

caustic

alkali

concentration

Nk,

lime

dosage,

leaching

temperature,

leaching

time

were

studied,

and

the

settlement

analysis

of

the

red

mud

under

the

conditions

had

been

carried.

The

results

show

that

the

dissolution

time

of

50

min,

the

dissolution

temperature

260

C

,Na20k240.00

g/L

a

k

3.4,

lime

dosage

6%,

-63

pm

83%

for

optimum

conditions,

AI2O3

relative

dissolution

rate

reached

97.71%.Keywords:

Diaspore;

Lime-bayer

method;

Pressure

digestion