曲禹穎

（山東南山東海氧化鋁有限公司，山東 龍口 265713）

目前山東省的氧化鋁公司低溫生產(chǎn)線逐漸開(kāi)始采用澳洲、印度、巴西、馬來(lái)西亞等地區(qū)的鋁土礦取代印尼礦生產(chǎn)氧化鋁，以此保證氧化鋁低溫線生產(chǎn)的礦石供應(yīng)。其中，澳洲低溫礦是主要的礦源[1]。本文主要針對(duì)目前澳大利亞低溫韋帕礦在山東某氧化鋁廠低溫生產(chǎn)線的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及將其應(yīng)用在高溫生產(chǎn)線的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行研究，并與該廠現(xiàn)使用澳洲高溫礦進(jìn)行溶出效果經(jīng)濟(jì)效益比對(duì)。

1 澳洲低溫韋帕礦的使用現(xiàn)狀

目前，山東某氧化鋁廠進(jìn)口的澳洲低溫礦主要用于低溫線生產(chǎn)，澳洲低溫礦包括戈夫礦和韋帕礦兩種礦石，礦石結(jié)構(gòu)形態(tài)疏松多孔，在溶出過(guò)程中，反應(yīng)不僅發(fā)生在礦粒表面，而且能滲透到礦粒內(nèi)部的毛細(xì)管和裂縫中。其中低溫韋帕礦氧化鋁含量達(dá)到49%左右，鋁硅比達(dá)到7.0以上，用于低溫溶出生產(chǎn)線，赤泥鋁硅比達(dá)1.8左右，溶出率較低，其溶出效果相對(duì)差一些。為更好的驗(yàn)證礦石溶出效果，開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)[2]。

澳洲低溫礦在低溫溶出條件下溶出性能研究：

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

將礦石烘干、研磨、混勻后分析其化學(xué)成分，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)成分

采用日本島津生產(chǎn)的XRD-6000型衍射儀對(duì)礦石進(jìn)行XRD分析，可以看出，澳大利亞低溫礦主要由活性好，結(jié)構(gòu)疏松的三水鋁石礦構(gòu)成，具體組分及含量如表2所示。

表2 礦石物相成分

實(shí)驗(yàn)用溶出母液采用該氧化鋁廠現(xiàn)場(chǎng)使用的循環(huán)母液，3個(gè)礦石分別采用以下三個(gè)溶出母液進(jìn)行低溫溶出實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件

溶出實(shí)驗(yàn)在GSHA-2L型高壓反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行。低溫溶出采用溶出溫度140℃，保溫時(shí)間15分鐘。攪拌轉(zhuǎn)速為280r/min。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)

根據(jù)配礦量計(jì)算，在1升母液中加入一定量的礦石，加入至高壓釜內(nèi)進(jìn)行溶出實(shí)驗(yàn)，待實(shí)驗(yàn)完成后，將溶出礦漿抽濾，進(jìn)行液固分離，分別測(cè)定液相和固相化學(xué)成分如表3。

1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及討論

通過(guò)將澳洲低溫礦進(jìn)行低溫溶出實(shí)驗(yàn)后的化學(xué)成分分析結(jié)果，計(jì)算礦石溶出的赤泥產(chǎn)出率，溶出率，相對(duì)溶出率，礦耗，堿耗，并進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表4實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，韋帕礦與戈夫礦用于低溫溶出，韋帕礦溶出赤泥鋁硅比和鈉硅比較戈夫礦溶出赤泥高，赤泥產(chǎn)出率高，溶出率低，溶出效果較戈夫礦差，堿耗（化學(xué)損失）較戈夫礦堿耗高100 Kg以上，礦耗也較高。

2 澳洲低溫韋帕礦在高溫溶出條件下的應(yīng)用研究

2.1 低溫韋帕澳礦的高溫溶出實(shí)驗(yàn)

采用溶出溫度240℃，保溫時(shí)間10分鐘。

表6 實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩個(gè)低溫韋帕礦用于高溫溶出生產(chǎn)，溶出赤泥鋁硅比較低，赤泥產(chǎn)出率低，溶出率高，可達(dá)84%，每噸氧化鋁礦耗為2.42噸，較用于低溫溶出生產(chǎn)礦耗可降低0.32噸。生產(chǎn)每噸氧化鋁堿耗（化學(xué)損失）平均為394Kg（32%），比用于低溫生產(chǎn)線可降低堿耗（化學(xué)損失）18Kg，低溫韋帕礦用于高溫溶出生產(chǎn)可降低生產(chǎn)成本約113元/t-AO。

2.2 現(xiàn)用的高溫韋帕澳礦的高溫溶出實(shí)驗(yàn)

表7 澳洲高溫礦化學(xué)成分

表8 澳洲高溫韋帕礦物相成分

表10 澳洲高溫韋帕礦石實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果

將兩個(gè)低溫韋帕礦高溫溶出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與高溫澳礦實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，溶出赤泥鋁硅比和赤泥產(chǎn)出率基本相當(dāng)，生產(chǎn)每噸氧化鋁堿耗（化學(xué)損失）較高溫澳礦可降低113Kg. 另外根據(jù)該廠2016年年報(bào)計(jì)算，高溫線每噸氧化鋁堿耗（化學(xué)損失）平均為494Kg，若采用澳洲低溫韋帕礦用于高溫線可降低堿耗（化學(xué)損失）100Kg/t-AO.

表3 礦石低溫溶出后實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 礦石溶出后實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表9 澳洲高溫韋帕礦溶出后實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

（1）將低溫韋帕礦用于高溫溶出生產(chǎn)比用于低溫溶出，溶出赤泥鋁硅比較低，赤泥產(chǎn)出率降低，溶出率高，可達(dá)84%，每噸氧化鋁礦耗為2.42噸，較低溫溶出生產(chǎn)可以降低礦耗0.32噸。也就是說(shuō)，1噸低溫韋帕礦用在低溫生產(chǎn)線上，可產(chǎn)0.36噸氧化鋁，而將其用于高溫生產(chǎn)線上，可生產(chǎn)氧化鋁0.41噸，多產(chǎn)0.05噸。

（2）低溫韋帕礦用于高溫溶出，與該廠現(xiàn)用的高溫韋帕礦比較，生產(chǎn)每噸氧化鋁堿耗（化學(xué)損失）較高溫韋帕澳礦可降低堿耗112Kg. 按該廠2016年年報(bào)計(jì)算，高溫線每噸氧化鋁堿耗化損平均為494Kg，若采用澳洲低溫韋帕礦用于高溫線可降低堿耗（化學(xué)損失）100Kg.

（3）目前，進(jìn)口低溫韋帕礦比高溫礦差價(jià)在每噸50元左右，在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。

綜上所述通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比低溫韋帕礦用于高溫較用于低溫更有優(yōu)勢(shì)，是可行的，可以進(jìn)一步降低氧化鋁生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 建議

根據(jù)上述結(jié)論，建議在低溫生產(chǎn)線礦源充足的情況下，將低溫韋帕礦用于氧化鋁高溫生產(chǎn)，可提高韋帕礦的溶出率，提高礦石利用率，同時(shí)降低高溫生產(chǎn)氧化鋁的化學(xué)堿損失，降低生產(chǎn)成本，獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。