高铝粉煤灰综合利用原因浅探
2019-03-08 11:19:22
凡是以煤炭作为动力直接焚烧的进程,都会发生粉煤灰。在火力发电厂,煤粉在高温焚烧的进程中,其间的碳、硫、磷、氮等蒸发分大多以气体的方式排入大气,无机矿藏中的绝大部分经熔融、聚合而构成粉煤灰粒子,随烟气进入收尘设备被搜集为粉煤灰。粉煤灰一般占电厂灰渣总量的80% ~90%。近年来,一种叫做“高铝粉煤灰”的粉煤灰引起留意。这种粉煤灰中的 A12O3+SiO2+ Fe2O3≥80%,其特点是含A12O3高,一般≥38% ,高者乃至超越 50% ,相当于国外三水铝石矿的A12O3含量。这种粉煤灰首要产于我国山西省的中北部和内蒙的广阔区域。山西朔州和内蒙区域的粉煤灰中A12O3含量显着高于国内平均值,也大大高于国际其它区域。这些区域的煤炭中含有丰厚的A12O3。上述区域的煤炭资源储量极为丰厚,又是火电厂会集的区域,每年可产出很多的高铝粉煤灰,且产值逐年递加。
中国是铝土矿耗费大国,跟着国内铝土矿资源的快速干涸,高铝粉煤灰的收回使用得到越来越多人的重视。充分使用好这个储量巨大、有着杰出的远景预期的重要资源,将高铝粉煤灰用作是铝土矿的重要代替品,远景可观,含义严重。
铝土矿一般指的是 A12O3≥40%的含铝矿藏。单从A12O3含量一项来看,高铝粉煤灰现已彻底具有了铝土矿的特征。可是,高铝粉煤灰中含有比铝土矿要高得多的硅。因而,高铝粉煤灰要成为真实含义上的铝土矿代替资源,就必须首要尽可能脱除其间的SiO2。
沈阳铝镁规划研究院提出了一种法处理粉煤灰出产氧化铝的办法,其过程如下: 将粉煤灰与硫酸铵混合,磨制成生料,其间硫酸铵与粉煤灰中的氧化铝分量比 4.5~8 ∶ 1; 将生料加热至 230~600℃,烧成时刻控制在 0.5~5h,制成含硫酸铝铵的熟料和气; 烧成的熟料用热水溶出,溶出时刻0.1~2h,铝以硫酸铝铵的方式进入溶液,硅留在残渣中构成高硅渣; 向硫酸铝铵溶液参加气或,得到含杂质的粗氢氧化铝和硫酸铵溶液;粗氢氧化铝用循环碱溶液进行低温拜耳法处理,除掉其间铁、钙等杂质,得到冶金级氧化铝和高铁渣。
山西省朔州市每年产出很多的高铝粉煤灰,其数量高达 400万吨之多。为了充分使用这些资源,湖南中大冶金规划公司为中煤平朔煤业集团规划了粉煤灰综合使用项目。该项目采用了最新技能,能够出产出优质白炭黑和冶金级氧化铝产品,且其SiO2提取率也达到了比较高的水平。平朔煤业集团的这项作业一起完成了高铝粉煤灰中铝和硅的使用,为高铝粉煤灰的综合使用供给了有利的经历。
总归,高铝粉煤灰是我国独有的高含铝资源,储量丰厚,具有极大的使用潜能,怎么使用好这个资源,以补偿我国铝土矿资源的匮乏,是一个十分重要的课题。
粉煤灰中的铝矿
2019-01-21 10:39:02
我国是全球第一产铝大国,2008年产出原铝1318万吨,占全球总产量的33.4%;同时也是全球第一消费大国,2008年消费量达1260万吨,占全球总消费量的32.89%。但我国铝土矿资源量却只占全球的3%,另一方面,粉煤灰开发利用是国内重要铝资源之一,相当于一个特大型铝矿。如能加大投资力度,其潜力、前景不可限量。高附加值利用尚未形成产业规模近年来,科技工作者着眼于粉煤灰理化特性,进行高技术含量、高附加值产品研发,从粉煤灰中提取氧化铝、羟基硅、固态铝酸钠、硅酸铝、硅酸钾、莫来石、水泥助磨剂、稀土农肥等,已日益为人们所重视,前景十分广阔。粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化镁、氧化钙以及其他碱金属氧化物和稀有元素。其中三氧化二铝含量较高的粉煤灰被称为高铝粉煤灰,具有很高的开发利用价值。依据目前技术水平,含三氧化二铝30%以上的就可视为高铝粉煤灰。普通粉煤灰三氧化二铝含量平均为25%~28%,我国35处粉煤灰样品三氧化二铝平均含量为27.1%。国外粉煤灰亦大体类似,日本粉煤灰三氧化二铝平均含量为25.86%,美国为20.81%,英国为26.99%,德国为24.93%,只有波兰高达32.39%。上世纪60年代,波兰人曾以石灰石烧结法制取氧化铝,我国安徽、宁夏、江苏等地也曾以类似方式作过试验,在提取氧化铝同时生产活性硅酸钙,但未能形成规模产业。技术研发不断突破,应用领域不断开拓经国家发改委批准,两年前,内蒙古鄂尔多斯以高铝粉煤灰为原料,用石灰石烧结法在制取氧化铝同时联产水泥项目成功实现产业化。项目投资18亿元,年产氧化铝40万吨,近期即将投产。去年初,大唐国际托克托电厂与同方环境公司合作,利用托克托电厂粉煤灰制取氧化铝联产羟基硅及电热法炼制铝硅钛合金技术成果发布。托克托电厂年耗煤1600万吨,排放粉煤灰400万吨,灰中氧化铝含量高达54%以上,在提取羟基硅后三氧化二铝/二氧化硅(A/S)达2.2。如用于制取氧化铝,回收率按85%计,每2.2吨粉煤灰即可制取1吨氧化铝,400万吨灰可产出180万吨氧化铝,这比山东“非中铝”企业用进口矿石生产氧化铝还更具有优势(每3吨矿石产出氧化铝1吨)。此外,河南巩义成功进行了运用常温常压波加速溶出新技术将粉煤灰与废弃低品位铝土矿制取氧化铝的半工业化试验,郑州龙昌公司利用上述技术从粉煤灰中提取羟基硅的小型试验也获得成功,羟基硅成本不到2000元/吨,所产未经脱水羟基硅以3000元/吨售出。这些技术为粉煤灰高附值开发利用打下了基础。粉煤灰的另一个高附加值开发利用领域是电热熔炼铝硅钛合金和铝硅铁合金。氧化铝含量大于30%的粉煤灰用作炼制铝硅铁时可炼得含铝40%以上的合金,除了用于炼钢脱氧外,还可取代硅铁用作炼镁还原剂。炼制铝硅铁合金,应力求提高合金中铝含量,降低铁含量。焦作李封铁合金厂,试生产期间产出的铝硅铁成分平均如下:硅为34%,铁为12.5%,铝为47.8%,钛为3.3%。郑州轻金属研究院曾以铝硅铁取代硅铁作还原剂炼镁,试验所采用的铝硅铁合金成分为:铝含量35.41%,硅含量41.54%,铁含量16.76%。还原温度1100℃时,镁收率为65.5%。与当时以75硅铁为还原剂炼镁的各项指标相比,还原剂单耗略有降低,镁收率则提高5%~6%,温度降低50℃,具有一定优势。利用途径多样,节能减排优势明显我国具有高铝粉煤灰资源优势,除了内蒙古外,还有“煤都”山西朔州。朔州煤储量423亿吨,年产煤上亿吨,煤灰中氧化铝含量高于高岭土,而氧化铁含量却相对较低。经对平鲁一矿、二矿及怀仁煤矿等3个煤矿煤灰的化学成份进行化验分析,氧化铝含量依次为:45.73%,41.24%,54.22%;氧化铁含量分别为:2.4%,0.44%,0.8%。此外,经验证,煤矸石中氧化铝含量亦在40%以上。朔州的南邻原平,电厂排放粉煤灰氧化铝含量也高达40%,并有大量废弃铝土矿。以粉煤灰为主要原料,电热熔炼铝硅中间合金,以原铝或再生铝进行稀释,配制各种牌号铝硅合金,不仅是综合利用环保项目,而且与以原铝或再生铝与工业硅重熔合成的铝硅合金相比,成本低,可节省能耗约20%,减排大量二氧化碳及固体废弃物,降低建设用地和投资,还可大大改善产品质量,提高产品成品率,是国家政策支持的项目。虽然如此,但铝硅合金毕竟是高能耗产品,其适用范围有一定局限性。一般说来,在高铝粉煤灰出产地、电力充裕电价低的地区、电铝联营企业,以及因政策规定进入门槛提高而被迫停产、有闲置适用(便于改造)的矿热炉、整流设备的企业,都是其用武之地。在不具备发展、推广条件的地区、企业,笔者认为仍应以通常方式开发利用,如上所述,利用粉煤灰生产氧化铝、羟基硅、固态铝酸钠等高附加值产品,既可大批量消化粉煤灰,又有着可观的经济效益。(作者系中国铝冶炼技术开发中心专家顾问)
相关链接 利用率仅为发达国家一半对燃煤电厂而言,粉煤灰曾是一大包袱。近年来,随着循环经济的推行、发展,国家鼓励政策陆续出台,特别是粉煤灰综合利用技术的新发展,情况有所改变,但因旧灰堆存量大,新灰利用率仍较低(国内粉煤灰利用率只有40%,是发达国家利用率的一半),全国每年仍有约两亿吨新灰未被消化。因而,如何开展综合利用,提高利用率,使其化害为利、变废为宝,仍然是循环经济的重要课题。国内目前粉煤灰的综合利用方式,仍以大批量利用为主,用作建筑材料的部分占总消化量的50%以上,如粉煤灰水泥、加气混凝土砌块、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻型中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板、轻质中空楼板等系列板材等;作为填充料,用于道路、机场、港区建设工程的约占总消化量的20%以上;用于农业方面改良土壤、制取农用肥料的约占消化量的20%以上。炼制铝硅钛合金应注意什么?虽然铝硅钛合金与铝硅铁合金以粉煤灰为主要原料时其氧化铝含量并无一定额度区分,但两种合金性质截然不同,前者是铝合金,后者是铁合金,铝合金对含铁量有严格要求,原料含三氧化二铁量一般不得大于0.8%,中间合金含铁量不大于1.2%,不是所有粉煤灰都适用。炼制铝硅合金氧化铝含量必须使A/S达到1.3以上才能练出含铝55%以上的粗合金。此外,灰的化学活性也不可忽视,化学活性差反应速度下降,会导致电耗增加,产量降低。一般来说,灰中氧化铝含量应大于40%。托克托电厂所排放的灰或怀仁煤产出的灰,氧化铝含量都在50%以上,可直接用于配料制团。含氧化铝40%以下的粉煤灰为使其A/S达到1.3以上,必须添加适量含铝矿物,如被废弃精选低品位铝土矿、红柱石、硅线石等,如无上述含铝矿物,可先行提取羟基硅,也可使其A/S达到工艺要求。例如含氧化铝28%以上的粉煤灰,经高梯度除铁后,三氧化二铁降至0.6%以下,氧化铝含量可提高达30%以上。若其活性良好(须经测试),每3吨灰可提取羟基硅1吨,产出渣两吨,渣中氧化铝A/S可达1.3以上,可用作炼制铝硅钛合金原料。
粉煤灰提铝技术
2019-02-21 13:56:29
粉煤灰是煤炭在燃煤锅炉中焚烧所残留的固体废物,首要是燃煤电厂的副产品。到2007年,我国粉煤灰的年排放已超越2亿t(且仍在逐年添加),累计堆存量超越25亿t,占地面积5万hm2以上。粉煤灰既占用许多犁地,对土壤、水资源和空气形成严峻污染。粉煤灰归纳运用是我国多年来研讨处理的重要课题。现在,粉煤类中氧化铝含量一般在17%~35%,部分区域粉煤灰铝含量更可高达40%~60%,是一种十分重要的非传统氧化铝资源。从高铝粉煤灰中提取氧化铝归于粉煤灰精细化运用技能,对减轻粉煤灰环境污染、扩展粉煤灰资源化运用途径、拓宽我国氧化铝工业质料来历具有积极意义,且契合国家中长期科学和技能开展规划大纲(2006~2020年)要点范畴的优先主题要求。跟着国家环保方针日益严厉及高品位铝土矿资源缺少危机加重,从高铝粉煤灰中提取氧化铝的技能办法近年来已成为重视和研讨的热门。
一、粉煤灰化学组成与物相形状
粉煤灰的化学组成与物相形状是研讨粉煤灰提铝技能的根底。我国粉煤灰以低钙灰(CaO<10%)为主,高钙灰仅产于单个区域,表1和表2给出了我国低煤灰化学组成与物相形状的一般规模。
表1 我国低煤灰的化学成分 %成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O和K2OSO3L.O.I含量40~6017~352~151~100.5~20.5~40.1~21~26
表2 我国低煤灰的根本矿藏组成成分玻璃相莫来石石英赤铁矿磁铁矿规模
平均值5~79
60.42.7~34.1
21.20.9~18.5
8.10~4.7
1.10.4~13.8
2.8
由表1和表2可知,粉煤灰不只在化学成分和元素组成上千差万别,在物相构成上也相去甚远。粉煤灰化学组成与物相形状受煤产地、煤种、焚烧办法和焚烧程度等要素影呼较大。我国华东、华北区域粉煤灰遍及是氧化铝含量超越30%的高铝粉煤灰,在山西、内蒙古等地氧化铝含量超越40%的高铝粉煤灰也有许多发现。物相构成上,Barbara G·Kutchko等对不同燃煤电厂12个F级粉煤灰进行分析,发现无定表态物质(首要是玻璃体)含量均超越65%,结晶相(包含石英、莫来石等)均低于50%。张占军等对内蒙古某热电厂高铝粉煤灰的研讨标明,Al2O3含量高达48.5%,粉煤灰中莫来石-刚玉相占73.7%,玻璃相却仅占24.6%。粉煤灰铝含量和物相构成的不确定性为粉煤灰提铝技能的深入研讨及推广带来困难。一起,粉煤灰的首要物相是莫来石(2 Al2O3·2SiO2)和铝硅玻璃相(两者之和>80%),莫来石性质比较安稳,铝硅玻璃相因保持着高温液态结构摆放办法的介稳结构,也表现出较高的化学安稳性,使得粉煤灰中可溶性SiO2、Al2O3活性较低。因而直接选用普通的酸或碱法,从高铝粉煤灰中提取氧化铝作用很差。需求采纳必定手法首要对粉煤灰进行矿藏改性,打破Al-O-Si的安稳结构,进步粉煤灰中铝的活性。
二、粉煤灰提铝技能研讨现状
自20世纪50年代,波兰J.Grzymek教授以高铝煤矸石或高铝粉煤灰(Al2O3>30%)为首要质料从中提取氧化铝并运用其残渣出产水泥以来,国内外许多学者对粉煤灰提铝技能做了许多研讨。从粉煤灰中提取氧化铝(氢氧化铝)或铝盐工艺有许多,但首要有碱法烧结和酸浸法两类,且大部分工艺还处于实验室研讨阶段,工业化运用很少。
(一)碱法烧结
现在,碱法烧结粉煤灰提铝技能的研讨可分为钙盐助剂烧结法和钠盐助剂烧结法两大类。
钙盐助剂烧结法是将石灰石、石灰、石膏等钙盐中的一种或几种与粉煤灰在1200~1400℃下烧结,使粉煤灰中活性低的铝硅酸盐在高温下生成易溶于Na2CO3溶液的铝酸钙和不溶的硅酸二钙而完成铝硅别离。石灰石烧结法是国内外最早提出的粉煤灰提铝技能办法,也是现在国内仅有见诸报导的已工业化运用的工艺。石灰石烧结法根本工艺流程如图1所示。
图1 石灰石烧结法工艺根本流程
刘埃林、赵建国等在该工艺根底上作了改善:对铝酸钠粗液直接进行碳分、过滤,所得高硅氢氧化铝固体运用低温拜耳法溶出,得到的铝酸钠精液,再经过种分、煅烧,得到氧化铝,碳分母液回来熟料溶出工序。现在该工艺已在内蒙古投产建造。石灰石烧结法现在虽已产业化,但其本身缺陷约束了它的推广运用:能耗高(1200~1400℃烧结),工艺冗杂,因烧结参加许多石灰石,使得渣量是氧化铝产品的7~10倍,为此只能运用渣联产水泥,但因泥商场有用半径小,导致对当地水泥需求量依靠加大,商场危险较高。
为处理石灰石烧结法能耗高、渣量大等缺陷,可选用Na2CO3等钠盐部分或悉数代替钙盐作为烧结助剂,以下降烧结温度,节省能耗,削减渣量。但用Na2CO3等钠盐悉数代替钙盐时,因为粉煤灰中硅铝比较高,用碱液浸出熟料时,会因为生成水合铝硅酸钠盐沉积而带走部分铝和碱,下降铝的回收率,碱消耗量添加,因而只能用酸浸出熟料。如马鸿文等提出以Na2CO3为助熔剂,在750~880℃下运用高铝粉煤灰分化,生成酸溶性铝硅酸盐物料后,用硫酸浸取,使粉煤灰中氧化铝与氧化硅别离,并进一步出产氧化铝和白炭黑,当用98%浓硫酸浸取时,氧化铝浸取率大于90%。运用Na2CO3等钠盐部分代替钙盐,熟料用碳酸钠溶液浸出,既下降烧结温度,节省能耗,一起也防止了酸浸带来的设备质料要求严厉、本钱增高级问题。如郑国辉将粉煤灰和石灰、碳酸钠经高温烧结成可溶性铝酸钠及不溶性硅酸二钙,二者别离后制备氧化铝,碱液回来熟料溶出工序,残渣做硅酸盐水泥质料,氧化铝溶出率在90%以上,能耗比石灰石烧结法低,但CO2需求额定供给。
现在,国内外许多学者正对碱法烧结粉煤灰提铝技能进行深入研讨。在考虑对废渣、废气及废液进行运用,推广清洁出产的一起,还应在挑选适宜助熔剂下降烧结温度、熟料自粉化、铝硅别离、高品质铝产品、渣精运用等技能方面加大研讨力度,进一步下降能耗和产品本钱、进步产品质量、增强商场竞争力,争夺提前走向大规模工业化运用。
(二)酸浸法
关于酸浸法粉煤灰提铝技能的研讨有许多,美国Oak Ridge国家实验室规划的DAL法(直接酸浸出——Direct Acid Leaching)是对后来酸浸法开展研讨影响较大的一种办法。DAL法的特点是尽可能使整个粉煤灰资源变成各种产品,而不考虑对某种金属获取最高的提取率,即DAL法着重的是工艺的归纳效益。直接酸浸法粉煤灰提铝的根本反响如下:
3H2SO4+Al2O3=Al2(SO4)3+3H2O
或
6HCl+Al2O3=2AlCl3+3H2O
如孙雅珍等用60%硫酸与粉煤灰混合后加热,使粉煤灰中活化的氧化铝与硫酸充沛反响,经过滤、冷却、结晶、抽滤等工序,制取铝盐(硫酸铝),氧化铝提取率60%~65%。
针对直接酸浸法铝浸出率较低的缺陷,可采纳参加氟化物(如、、等)作助溶剂来损坏铝硅玻璃体及莫来石,然后进步Al2O3的溶出作用。根本反响如下:
3H2SO4+6NH4F+SiO2(-Al2O3)=H2SiF6+3(NH4)2SO4+2H2O
3H2SO4+Al2O3=Al2(SO4)3+3H2O
或
6HCl+6NH4F+SiO2(-Al2O3)=H2SiF6+6NH4Cl+2H2O
6HCl+Al2O3=2AlCl3+3H2O
如赵剑宇等选用助溶法从粉煤灰中提铝,氧化铝溶出率高达97%以上。参加氟化物助溶剂,虽可改善粉煤灰中铝的活性,进步浸出率,但氟化物易对环境形成二次污染,且操作也有必定的危险性。因而,又有学者研讨了在酸浸提铝前,预先采纳必定手法活化粉煤灰中的铝,以进步其浸出率。如秦晋国等提出运用300~760℃下焙烧活化-硫酸浸出工艺从粉煤灰中提铝,在常压且不加任何助剂情况下,用硫酸可使粉煤灰中的氧化铝溶出率达85%以上,并在此根底上又提出粉煤灰混合浓硫酸焙烧-热水浸出工艺,省去前面的酸渣别离工序,简化工艺流程,并使氧化铝有用溶出率进步到90%以上。高温焙烧-硫酸浸出法及其相关工艺尽管可使铝浸出率高达85%以上,但因为选用浓硫酸浸出,浸出液残酸浓度很高,不只导致渣带走的酸损耗增大,并且浸出、过滤、物料运送设备的质料难以处理,操作困难。因而,酸浸法至今还未见有工业化运用的报导。
(三)其他办法
环绕怎么进步粉煤灰中铝的浸出活性,不少学者还尝试了其他办法。如李来时等将粉煤灰细磨活化后与硫酸铵在400℃下烧结,硫酸浸出,氧化铝提以率可达95.6%,硫酸铝铵重结晶后可制取纯度大于99.9%的高纯氧化铝。与石灰石烧结法比较,该工艺烧结温度显着下降,且氧化铝提取率高、渣量少,因而具有必定的积极意义,值得进一步重视。赵剑宇等研讨了根据微波助熔的氧化铝提取办法,虽可使氧化铝的溶出率进步到95%以上,但该技能仍需凭借烧结来完成粉煤灰的活化,且能耗、微波技能的扩大运用等问题还有待于进一步处理,现在很难扩大到工业出产。
三、展望
跟着环保要求日益严厉和高品位铝土矿资源的日趋干涸,能够预见粉煤灰作为一种非传统铝资源具有杰出的运用开展前景。现在,约束粉煤灰提铝技能大规模工业化运用的要素许多,除了国家、当地相关方针的鼓舞扶持和商场需求等原因外,从上述分析可知技能上也有许多不足之处。因而应进一步深入研讨,对现有粉煤灰提铝技能进行改善完善,一起还应积极探索新的粉煤灰提铝技能工艺,在满意环保要求的一起,努力进步其归纳经济效益,到达社会、环境、经济的有机一致。从这个意义上讲,完成高效、节能、低耗、减量(废渣、废气),防止二次污染是粉煤灰提铝技能开展的趋势。
粉煤灰选铁技术介绍
2019-02-20 15:16:12
粉煤灰选矿是依据粉煤灰中各种组分的物理、化学性质不同,可别离选用浮选、磁选、电选、重选和化学选矿等办法收回,加以使用。
怎么从粉煤灰中收回铁?
粉煤灰中的铁主要以Fe2O3、Fe3O4和硅酸铁的方式存在。粉煤中的黄铁矿颗粒在焚烧中,铁得到了富集;阅历磁化焙饶后,部分变为磁铁矿,Fe3O4晶体。x一衍射分析指出,在其内部包藏有很多Fe2O3,这对全铁的收回很有利 。
而粉煤灰中铁的收回。一般选用磁选法,选别作用较好。
关于原粉煤灰渣中全铁的含量偏低,应先预选富集,预选的设备可用水力旋流器。例如某火电厂因为磁铁矿对原灰渣米说比严重,经旋流器预选后,从排砂口出来的粉煤灰渣中全铁得到了富集。其全铁档次由13.91%上升到20.84%,全铁的收回率为65.91%,富集全铁的粉煤灰渣经过圆筒式弱磁选矿机进行分选,所得铁精矿全铁档次45.22%,收回率为39.17%。
从粉煤灰中收回铁矿藏不需剥离、挖掘、破碎、磨矿等工段,其出资仅为从矿石中选铁的1/4左右,然后节省了大批基建和运营费用。
从粉煤灰中选取的磁铁矿首要能够给水泥厂作烧制水泥的质料,其次能够掺入含铁档次较高的铁矿中作炼铁质料。
粉煤灰中氧化铝和其它稀散元素的收回与使用
粉煤灰中的Al2O3是以非活性的富铝玻璃体红柱石(3Al2O3·SiO2)的方式存在,可选用化学选矿时办法收回。如美国使用酸浸浩从粉煤灰中取得。因为粉煤灰的比表面积大,吸附能力强、具有高缩聚的特性。固此粉煤在焚烧构成粉煤灰的过中,有或许吸附、复原、富集某些稀散元素。这就为稀散元素的收收回供给了或许。
粉煤灰作为一种新的矿藏资源.其开发使用远景非常宽广.国内外很多的研讨与实践证明.选用适宜的选矿办法.综台收回和用.是处理粉煤灰环境污染和使之资源化的重要方向。也是进步粉煤灰综台使用价值的有用手法。
研讨更有用的联合选矿工艺。如选用浮选-磁选-重选、浮选-脱泥,浮选-超细分级等联台流程。从粉煤灰中选取多种有经济价值的产品。
粉煤灰中的铝矿提取与利用
2019-01-02 14:54:42
粉煤灰的化学组成与物相形态是研究粉煤灰提铝技术的基础。我国粉煤灰以低钙灰(CaO<10%)为主,高钙灰仅产于个别地区
自20世纪50年代,波兰J.Grzymek教授以高铝煤矸石或高铝粉煤灰(Al2O3>30%)为主要原料从中提取氧化铝并利用其残渣生产水泥以来,国内外许多学者对粉煤灰提铝技术做了大量研究。从粉煤灰中提取氧化铝(氢氧化铝)或铝盐工艺有很多,但主要有碱法烧结和酸浸法两类,且大部分工艺还处于实验室研究阶段,工业化应用很少。
我国是全球第一产铝大国,2008年产出原铝1318万吨,占全球总产量的33.4%;同时也是全球第一消费大国,2008年消费量达1260万吨,占全球总消费量的32.89%。但我国铝土矿资源量却只占全球的3%,另一方面,粉煤灰开发利用是国内重要铝资源之一,相当于一个特大型铝矿。如能加大投资力度,其潜力、前景不可限量。
高附加值利用尚未形成产业规模
近年来,科技工作者着眼于粉煤灰理化特性,进行高技术含量、高附加值产品研发,从粉煤灰中提取氧化铝、羟基硅、固态铝酸钠、硅酸铝、硅酸钾、莫来石、水泥助磨剂、稀土农肥等,已日益为人们所重视,前景十分广阔。
粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化镁、氧化钙以及其他碱金属氧化物和稀有元素。其中三氧化二铝含量较高的粉煤灰被称为高铝粉煤灰,具有很高的开发利用价值。依据目前技术水平,含三氧化二铝30%以上的就可视为高铝粉煤灰。
普通粉煤灰三氧化二铝含量平均为25%~28%,我国35处粉煤灰样品三氧化二铝平均含量为27.1%。国外粉煤灰亦大体类似,日本粉煤灰三氧化二铝平均含量为25.86%,美国为20.81%,英国为26.99%,德国为24.93%,只有波兰高达32.39%。
上世纪60年代,波兰人曾以石灰石烧结法制取氧化铝,我国安徽、宁夏、江苏等地也曾以类似方式作过试验,在提取氧化铝同时生产活性硅酸钙,但未能形成规模产业。
技术研发不断突破,应用领域不断开拓
经国家发改委批准,两年前,内蒙古鄂尔多斯以高铝粉煤灰为原料,用石灰石烧结法在制取氧化铝同时联产水泥项目成功实现产业化。项目投资18亿元,年产氧化铝40万吨,近期即将投产。去年初,大唐国际托克托电厂与同方环境公司合作,利用托克托电厂粉煤灰制取氧化铝联产羟基硅及电热法炼制铝硅钛合金技术成果发布。托克托电厂年耗煤1600万吨,排放粉煤灰400万吨,灰中氧化铝含量高达54%以上,在提取羟基硅后三氧化二铝/二氧化硅(A/S)达2.2。如用于制取氧化铝,回收率按85%计,每2.2吨粉煤灰即可制取1吨氧化铝,400万吨灰可产出180万吨氧化铝,这比山东“非中铝”企业用进口矿石生产氧化铝还更具有优势(每3吨矿石产出氧化铝1吨)。
此外,河南巩义成功进行了运用常温常压波加速溶出新技术将粉煤灰与废弃低品位铝土矿制取氧化铝的半工业化试验,郑州龙昌公司利用上述技术从粉煤灰中提取羟基硅的小型试验也获得成功,羟基硅成本不到2000元/吨,所产未经脱水羟基硅以3000元/吨售出。这些技术为粉煤灰高附值开发利用打下了基础。
粉煤灰的另一个高附加值开发利用领域是电热熔炼铝硅钛合金和铝硅铁合金。氧化铝含量大于30%的粉煤灰用作炼制铝硅铁时可炼得含铝40%以上的合金,除了用于炼钢脱氧外,还可取代硅铁用作炼镁还原剂。
炼制铝硅铁合金,应力求提高合金中铝含量,降低铁含量。焦作李封铁合金厂,试生产期间产出的铝硅铁成分平均如下:硅为34%,铁为12.5%,铝为47.8%,钛为3.3%。郑州轻金属研究院曾以铝硅铁取代硅铁作还原剂炼镁,试验所采用的铝硅铁合金成分为:铝含量35.41%,硅含量41.54%,铁含量16.76%。还原温度1100℃时,镁收率为65.5%。与当时以75硅铁为还原剂炼镁的各项指标相比,还原剂单耗略有降低,镁收率则提高5%~6%,温度降低50℃,具有一定优势。 利用途径多样,节能减排优势明显
我国具有高铝粉煤灰资源优势,除了内蒙古外,还有“煤都”山西朔州。朔州煤储量423亿吨,年产煤上亿吨,煤灰中氧化铝含量高于高岭土,而氧化铁含量却相对较低。经对平鲁一矿、二矿及怀仁煤矿等3个煤矿煤灰的化学成份进行化验分析,氧化铝含量依次为:45.73%,41.24%,54.22%;氧化铁含量分别为:2.4%,0.44%,0.8%。此外,经验证,煤矸石中氧化铝含量亦在40%以上。朔州的南邻原平,电厂排放粉煤灰氧化铝含量也高达40%,并有大量废弃铝土矿。
以粉煤灰为主要原料,电热熔炼铝硅中间合金,以原铝或再生铝进行稀释,配制各种牌号铝硅合金,不仅是综合利用环保项目,而且与以原铝或再生铝与工业硅重熔合成的铝硅合金相比,成本低,可节省能耗约20%,减排大量二氧化碳及固体废弃物,降低建设用地和投资,还可大大改善产品质量,提高产品成品率,是国家政策支持的项目。 虽然如此,但铝硅合金毕竟是高能耗产品,其适用范围有一定局限性。一般说来,在高铝粉煤灰出产地、电力充裕电价低的地区、电铝联营企业,以及因政策规定进入门槛提高而被迫停产、有闲置适用(便于改造)的矿热炉、整流设备的企业,都是其用武之地。在不具备发展、推广条件的地区、企业,笔者认为仍应以通常方式开发利用,如上所述,利用粉煤灰生产氧化铝、羟基硅、固态铝酸钠等高附加值产品,既可大批量消化粉煤灰,又有着可观的经济效益。(作者系中国铝冶炼技术开发中心专家顾问) 相关链接 利用率仅为发达国家一半
对燃煤电厂而言,粉煤灰曾是一大包袱。近年来,随着循环经济的推行、发展,国家鼓励政策陆续出台,特别是粉煤灰综合利用技术的新发展,情况有所改变,但因旧灰堆存量大,新灰利用率仍较低(国内粉煤灰利用率只有40%,是发达国家利用率的一半),全国每年仍有约两亿吨新灰未被消化。因而,如何开展综合利用,提高利用率,使其化害为利、变废为宝,仍然是循环经济的重要课题。
国内目前粉煤灰的综合利用方式,仍以大批量利用为主,用作建筑材料的部分占总消化量的50%以上,如粉煤灰水泥、加气混凝土砌块、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻型中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板、轻质中空楼板等系列板材等;作为填充料,用于道路、机场、港区建设工程的约占总消化量的20%以上;用于农业方面改良土壤、制取农用肥料的约占消化量的20%以上。
炼制铝硅钛合金应注意什么?
虽然铝硅钛合金与铝硅铁合金以粉煤灰为主要原料时其氧化铝含量并无一定额度区分,但两种合金性质截然不同,前者是铝合金,后者是铁合金,铝合金对含铁量有严格要求,原料含三氧化二铁量一般不得大于0.8%,中间合金含铁量不大于1.2%,不是所有粉煤灰都适用。炼制铝硅合金氧化铝含量必须使A/S达到1.3以上才能练出含铝55%以上的粗合金。
此外,灰的化学活性也不可忽视,化学活性差反应速度下降,会导致电耗增加,产量降低。一般来说,灰中氧化铝含量应大于40%。托克托电厂所排放的灰或怀仁煤产出的灰,氧化铝含量都在50%以上,可直接用于配料制团。含氧化铝40%以下的粉煤灰为使其A/S达到1.3以上,必须添加适量含铝矿物,如被废弃精选低品位铝土矿、红柱石、硅线石等,如无上述含铝矿物,可先行提取羟基硅,也可使其A/S达到工艺要求。例如含氧化铝28%以上的粉煤灰,经高梯度除铁后,三氧化二铁降至0.6%以下,氧化铝含量可提高达30%以上。若其活性良好(须经测试),每3吨灰可提取羟基硅1吨,产出渣两吨,渣中氧化铝A/S可达1.3以上,可用作炼制铝硅钛合金原料。 (一)随着温度升高,碳酸钠和生石灰的烧结效果逐渐变好。但随着温度升高,利用碳酸钠进行烧结时,粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率增长速度要快得多,而利用生石灰烧结时,其氧化铝溶出率随着温度增长及其缓慢。
(二)碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂,在烧结过程中的主要影响因素为碱比,其次为烧结温度和钙比,影响最弱的是烧结时间。
随着环保要求日益严格和高品位铝土矿资源的日趋枯竭,可以预见粉煤灰作为一种非传统铝资源具有良好的利用发展前景。目前,限制粉煤灰提铝技术大规模工业化应用的因素很多,除了国家、地方相关政策的鼓励扶持和市场需求等原因外,从上述分析可知技术上也有很多不足之处。因此应进一步深入研究,对现有粉煤灰提铝技术进行改进完善,同时还应积极探索新的粉煤灰提铝技术工艺,在满足环保要求的同时,努力提高其综合经济效益,达到社会、环境、经济的有机统一。从这个意义上讲,实现高效、节能、低耗、减量(废渣、废气),避免二次污染是粉煤灰提铝技术发展的趋势。
利用高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙技术成果
2019-01-02 14:54:42
利用高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙技术成果
利用高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙技术成果.pdf
铝土矿
2017-06-06 17:49:59
铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。 铝土矿是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。 中国铝土矿分布高度集中,山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%),其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。 山西的铝土矿床(点)主要分布在孝义、交口、汾阳、阳泉、盂县、宁武、原平、兴县、保德、平陆等5大片42个县境内,面积约6.7万km2,探明铝土矿储量,居全国第一,该区的资源总量估计可达20亿t。 河南的铝土矿集中分布在黄河以南、京广线以西的巩县、登封、偃师、新安、三门峡、陕县、宝丰、鲁山、临汝、禹县等三大片10多个县境内,面积3万多km2,探明铝土矿储量居全国第2位,预测资源总量可达10亿t。 贵州的铝土矿床主要分布在“黔中隆起”南北两侧的遵义、息峰、开阳、瓮安、正安、道真、修文、清镇、贵阳、平坝、织金、苟江、黄平等十几个县境内,面积2400km2,探明铝土矿储量居全国第3位。预测资源总量逾10亿t。 广西的铝土矿集中分布在平果、田东、田阳、德保、靖西、桂县、那坡、果化、隆安、邕宁、崇左等县境内,探明铝土矿储量居全国第4位,预测铝土矿储量在8亿t以上。 山东的铝土矿主要分布在淄博、新泰、洪山等县境内,其探明铝土矿储量占全国总储量的3%。 此外,在海南、广东、福建、云南、江西、湖北、湖南、陕西、四川、新疆、宁夏、河北等省(区),也有铝土矿矿床产出。 更多关于铝土矿的资讯,请登录上海有色网查询。
高硫铝土矿除硫技术
2019-02-21 11:21:37
我国铝土矿资源丰富,已探明的铝土矿储量达23亿t。其间含硫高的一水硬铝石型铝土矿储量达1.5亿t,占总储量的11.0%左右。这类矿石以中高铝、中低硅、高硫、中高铝硅比矿石为主,且此类矿石高档次所占份额大,需加工脱硫才干运用,因而研讨经济合理的脱硫办法,具有巨大的潜在工业含义。
在氧化铝出产流程中,铝土矿中的硫不只构成Na2O的丢失,并且溶液中S2-进步后会使钢材遭到腐蚀,蒸腾和分化工序的钢制设备因腐蚀而损坏,添加溶液中铁含量。在拜耳法出产氧化铝过程中假如铝土矿中硫的含量超越0.3%,就能导致氧化铝档次因铁的污染而超支,别的还能使氧化铝的溶出率下降。跟着氧化铝工业的不断发展,科学研讨者对脱硫办法进行了许多的研讨工作,但效果及运用均不尽人意。因而有必要对高硫铝土矿进行进一步脱硫研讨,到达拜耳法氧化铝厂对铝土矿含硫的要求。
铝土矿中硫首要以黄铁矿(FeS2)办法存在,因为黄铁矿简略用黄药等捕收剂浮选,而含铝矿藏以氧化物和氢氧化物办法存在,亲水,不易被黄药捕收,因而,浮选用黄药理论上简略完成黄铁矿和含铝矿藏的别离。用浮选的办法下降铝土矿中硫的含量,最早被原苏联人员选用。在我国,浮选脱除铝土矿中的含硫矿藏还未见文献报导。因而,针对我国铝土矿的特色,用选矿脱除铝土矿中含硫矿藏的研讨具有重要含义。
针对河南某地出产的铝土矿的特色,选用黄药等作捕收剂,对反浮选除掉铝土矿中的硫化物进行了实验研讨。
一、实验部分
(一)实验质料
河南高硫矿,碳酸钠(分析纯,上海虹光化工厂),六偏磷酸钠(分析纯,天津市科密欧科技有限公司),(分析纯,天津市科密欧化学试剂开发中心),硫酸铜(化学试剂,天津市博迪化工有限公司),丁基黄药(株洲选矿药剂厂),戊基黄药(长沙矿冶研讨院选矿所),松醇油(株洲选矿药剂厂),单质碘和碘化钾(分析纯,汕头市西陇化工厂)。对河南高硫矿进行了化学分析。首要化学成分列于表1。
表1 试样的首要化学组成(质量分数)/%Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST61.6212.654.603.003.001.810.080.420.96
(二)实验设备及仪器
实验一切设备及仪器包含浮选机,拌和机,pH计,过滤设备,电炉,烘箱,管状炉,石英管,滴定管等。
(三)实验办法
各添加剂预先装备成必定的浓度备用。药剂添加次序为:六偏磷酸钠→→硫酸铜→丁基黄药→戊基黄药→松醇油,实验中各药剂的用量及添加药剂后的拌和时刻见表2。实验所用脱硫浮选办法为简略的一段浮选。浮选产品别离过滤、洗刷、烘干后分析。
表2 药剂用量及拌和时刻药剂称号药剂用量/(g·L-1)拌和时刻/min碳酸钠
六偏磷酸钠硫酸铜
丁基黄药
戊基黄药
松醇油2.5
7.65×10-3
4.00×10-4
1.88×10-2
3.13×10-2
3.13×10-2
0.125
1
1
2
1
2
1
二、条件实验
选用六偏磷酸钠作为按捺剂,和硫酸铜作为活化剂,丁基黄药和戊基黄药作为捕收剂,对高硫铝土矿进行一段浮选脱硫条件实验,研讨各添加剂用量对浮选成果的影响。
(一)碳酸钠用量的影响
在pH>11的高碱环境下,黄铁矿表面会有亲水的氢氧化物生成,进而浮选遭到按捺。碱性增强对黄铁矿的按捺不断增强。低pH值系统中难以浮选,乃至浮选没有泡沫,这与铝土矿结构以及实验条件有关。碳酸钠另一效果是对黄铁矿具有活化效果。在CO32-与HCO3-离子效果下,铁的氢氧化物又可转变成铁的碳酸盐,使黄铁矿表面掩盖的氢氧化物和硫酸盐脱落暴露出新鲜的表面。因而碳酸钠添加量对浮选的效果有较大的影响。按表2所示条件,进行了碳酸钠用量对脱硫效果的影响的研讨,成果见表3。
表3 碳酸钠用量条件实验成果碳酸钠用量/(g·L-1)pH值产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0.59.70低硫铝土矿
高硫尾矿82.44
17.560.41
3.5435.25
64.751.010.10低硫铝土矿
高硫尾矿89.91
10.090.420
5.7739.35
60.652.510.43低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
563.510.78低硫铝土矿
高硫尾矿93.4
26.580.48
7.7846.67
53.33
由表3可知,跟着碳酸钠用量的添加和矿浆pH值升高,高硫尾矿中硫的档次越来越高,硫的收回率在逐步下降,低硫铝土矿的产率较大起伏的升高,到碳酸钠用量为2.5g/L,pH值为10.43时,硫的档次达最大值,随后又开端下降,硫的收回率持续下降,低硫铝土矿的产率也到达最大值后又下降。由此可见碳酸钠对浮选具有较大影响。归纳考虑以上要素,高硫矿浮选碳酸钠用量应为2.5g/L,pH值为10.43左右。
(二)按捺剂用量的影响
六偏碳酸钠在含量高时对一水硬铝石具有按捺效果,但在pH>10时,其按捺效果较弱,只要在较高用量的条件下才具有较强的按捺效果。六偏磷酸钠的按捺效果为在浮选过程中损坏和削弱一水硬铝石与捕收剂之间相互效果,增强一水硬铝石表面的亲水性。它的效果办法有3种:消除活化离子;在矿藏表面构成亲水薄膜;消除矿藏表面的活化薄膜。六偏磷酸钠一起可对矿浆起涣散效果。按表2所示条件,进行六偏磷酸钠用量对脱硫效果的影响,成果见表4。
表4 六偏碳酸钠用量条件实验成果六偏碳酸钠用量/(×10-3g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿93
70.54
6.5852.02
47.987.65低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
5615.30低硫铝土矿
高硫尾矿95.34
4.660.48
10.7947.68
52.32
由表4可知,跟着六偏碳酸钠用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先进步然后下降,硫的收回率也是先进步后下降,低硫铝土矿的产率在小起伏规模内改变。六偏碳酸钠用量以7.65×10-3g/L为宜。
(三)活化剂用量的影响
活化剂的效果是在矿藏表面生成促进捕收剂效果的薄膜。浮选电化学以为,某些硫化矿藏具有半导体性质和必定的电子传导才能,表面的静电位是HS-离子能否在其表面氧化生成元素S0的要害,当表面静电位Ems高于HS-氧化成S0的平衡电位时,则这种氧化在热力学上能够完成。黄铁矿表面静电位Ems高于HS-氧化成S0的平衡电位,因而HS-可能在黄铁矿表面氧化成元素(S0)。王淀佐等人测定了黄铁矿的表面静电位,在pH>8今后一直高于EHS-/S0,所以HS-能够在其表面氧化。Na2S参加矿浆中后,矿浆中存在许多的HS-离子,黄铁矿因为表面静电位较高,对HS-离子有较强的电催化效果,HS-在其表面有如下反响:
HS(aq)-→HS(ad)-
HS(aq)-→H++S(ad)0+2e-
S0吸附于黄铁矿表面使其变得疏水,因而黄铁矿具有杰出的诱导可浮性。
当黄铁矿表面氧化较深时,可被Cu2+活化。其机理为Cu2+可替代黄铁矿品质中的Fe2+使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。铜离子比较简略进入黄铁矿的晶格,铜和硫的亲和性比铁和硫的亲和性更大,使黄铁矿表面构成铜膜,铜离子不影响矿藏晶格深处,在黄铁矿表面上掩盖铜相当于分散处理黄铁矿表面,即影响到黄铁矿表面的导电类型。黄铁矿为电子型半导体,晶格表面层上富集电子的表面,因而不能安稳的吸附黄药。一些二价Cu2+从其表面取得电子,Cu2+浓度下降为Cu2+,使黄铁矿表面层电子浓度下降。黄铁矿表面导电性的转化,这时能安稳地吸附黄药。
综上所述,首要对黄铁矿起到诱导浮选效果,但因为黄铁矿镶嵌于结构杂乱的铝土矿中,且黄铁矿的含量小,尤其是当黄铁矿表面氧化较深时,对黄铁矿就起不了诱导浮选效果,而Cu2+能够进入黄铁矿晶格中替代Fe2+使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。因而和硫酸铜均可起到活化效果,其用量多少对硫档次影响很大。按表2所示条件,别离进行了和硫酸铜用量对脱硫效果的影响研讨,成果别离见表5和表6。
表5 用量条件实验成果用量/(×10-4g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿95.25
4.750.50
10.1649.73
50.272低硫铝土矿
高硫尾矿94.12
5.880.48
8.5747.51
52.494低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
5610低硫铝土矿
高硫尾矿96.62
3.380.61
1161.27
38.73
表6 硫酸铜用量条件实验成果硫酸铜用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿92.89
7.110.48
7.2348.59
51.411.88低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
563.75低硫铝土矿
高硫尾矿93.20
6.800.55
6.5553.6
46.4
由表5可知,跟着用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先下降后升高,随后又下降,硫的收回首先升高后下降,低硫铝土矿的产率改变不大。用量以4×10-4g/L为宜。
由表6可知,跟着硫酸铜用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先升高后下降,改变的起伏比较大,硫的收回首先逐步升高然后较大起伏的下降,低硫铝土矿的产率改变不大。硫酸铜用量以1.88×10-2g/L为宜。
(四)捕收剂用量及其品种的影响
在浮选中运用捕收剂,能够进步有用矿藏表面的疏水性。黄铁矿捕收剂首要是黄药类等捕收剂。在许多情况下,已成功地运用单一种捕收剂。但混合运用多种硫代捕收剂可大大进步硫化矿浮选目标。按表2所示条件,丁基黄药及戊基黄药用量对脱硫效果的影响成果别离见表7和表8。
表7 丁基黄药用量条件实验成果丁基黄药用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿94.29
5.710.55
7.8253.49
46.511.56低硫铝土矿
高硫尾矿95.10
4.900.57
8.5456.41
43.593.13低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
566.25低硫铝土矿
高硫尾矿97.06
3.740.50
12.9251.68
48.32
表8 戊基黄药用量条件实验成果戊基黄药用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿96.62
3.380.56
12.4556.17
43.831.56低硫铝土矿
高硫尾矿95.69
4.310.45
12.344.78
55.223.13低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
566.25低硫铝土矿
高硫尾矿96.5
3.50.57
11.5957.74
42.26
由表7可知,跟着丁基黄药用量的添加,高硫尾矿中硫的档次和收回率都随之添加,然后下降,低硫铝土矿的产率在小规模内增大。丁基黄药对浮选效果具有较大影响。丁基黄药用量以3.13×10-2g/L为宜。
由表8可知,跟着戊基黄药用量的添加,高硫尾矿中硫的档次在小起伏内先升高后下降,硫的收回率在较大起伏内先升高后下降,低硫铝土矿的产率改变不大。戊基黄药对硫的收回率影响较大。戊基黄药用量以3.13×10-2g/L为宜。
三、优化条件的浮选成果
通过以上各条件实验的影响,得出高硫铝土矿一段浮选除硫的最佳条件实验为:碳酸钠用量2.5g/L,六偏磷酸钠用量为7.65×10-3g/L,拌和1min,用量为4.0×10-4g/L,拌和1min,硫酸铜用量为1.88×10-2g/L,拌和2min,丁基黄药用量为3.13×10-2g/L,拌和1min,戊基黄药用量为3.13×10-2g/L,拌和2min,松醇油用量为0.125g/L,拌和1min,实验成果见表9。
表9 原矿一段浮选实验成果产品称号产率/%S档次/%S收回率/%低硫铝土矿
高硫尾矿
原矿96
4
1000.44
13.44
0.9644
56
100
由表9可知,在优化的浮选条件下,原矿通过一段浮选即可取得硫档次高达的13.44%,收回率56%,而产率仅为4%的高硫尾矿;一起取得产率为96%,硫档次为0.44%的低硫铝土矿。这一成果比前苏联研讨人员浮选高硫铝土矿一段浮选尾矿含硫达9%的工艺目标还好。
对浮选所得低硫铝土矿和高硫尾矿进行化学分析,分析成果见表10。为了便于对照,将原矿相应数据也列于表10中。
表10 浮选产品化学分析成果(质量分数)/%产品称号Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST1)低硫铝土矿
高硫尾矿
原矿62.10
51.96
61.6212.83
8.18
12.654.17
14.94
4.602.95
4.71
3.003.07
1.43
3.001.85
0.95
1.810.08
0.11
0.080.42
0.40
0.420.44
13.44
0.96
1) 此为化学分析成果,不是荧光分析成果
由表10可知,一段浮选高硫尾矿的A/S比为6.35,与A/S比为4.87的原矿比较,高硫尾矿的A/S比高,这是因为铝比硅更简略浮选,成果导致高硫尾矿中A/S比稍高。因为被浮选的高硫尾矿产率不大,因而对低硫铝土矿的A/S比的影响不大。高硫尾矿中硫和铁含量比原矿明显进步,铁略有进步,其它元素含量都偏低。而低硫铝土矿与原矿比较,除了铝,硅以及钾比原矿略低高外,其它元素都有所下降。
四、结语
(一)选用浮选的办法,以碳酸钠为pH调整剂,六偏磷酸钠为按捺剂,和硫酸铜为活化剂,丁基黄药和戊基黄药为捕收剂,松醇油为起泡剂,进行高硫铝土矿的一段反浮选,取得硫含量高达13.44%,收回率56%,氧化铝含量为51.96%,而产率仅为4%的高硫尾矿,一起取得产率为96%,氧化铝含量为62.10%,硫档次为0.44%的低硫铝土矿。因为铝比硅更简略浮选,高硫尾矿的A/S比升高,但因为高硫尾矿的产率低,仅为4%,因而对低硫铝土矿的A/S比影响不大。
(二)对原矿进行一段浮选的最佳条件是:碳酸钠用量为2.50g/L,六偏磷酸钠用量为7.65×10-3g/L,用量为4.00×10-4g/L,硫酸铜用量为1.88×10-2g/L,丁基黄药用量为3.13×10-2g/L,戊基黄药用量为3.13×10-2g/L,松醇油用量为1.25×10-1g/L。矿浆最佳浮选pH值规模是10.4~10.5左右。
(三)本研讨测验一起运用2种活化剂,即和硫酸铜,活化的效果大于单一活化剂的效果,进步硫的浮选收回率。丁基黄药与戊基黄药2种捕收剂按份额混合运用可进步硫的档次及收回率。
铝土矿(高铝矾土)的分类
2019-01-15 09:51:32
基本类型
亚类型主要分布地区一水型铝土矿1)水铝石-高岭石型(D-K型)
山西、山东、河北、河南、贵州2)水铝石-叶蜡石型(D-P型)
河南3)勃姆石-高岭石型(B-K型)
山东、山西4)水铝石-伊利石型(D-I型)
河南5)水铝石-高岭石-金红石(D-K-R型)
四川三水型铝土矿
三水铝石型(G型)
福建、广东
水泥混凝土用粉煤灰的标准和分级
2019-03-07 10:03:00
导读
粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中焚烧后从烟道排出、被收尘器搜集的物质。一般所讲的粉煤灰混凝土是指制造混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分参加搅拌机制造而成的混凝土。
粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中焚烧后从烟道排出、被收尘器搜集的物质。一般所讲的粉煤灰混凝土是指制造混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分参加搅拌机制造而成的混凝土。在水泥混凝土中增加粉煤灰,不只能够削减水泥的用量、节约能源、削减环境污染,还能对混凝土进行改性,进步混凝土的各方面功能。
粉煤灰的分类
现在,我国粉煤灰尚无公认的分类办法,仅仅抽象地将氧化钙含量较高的粉煤灰称作高煤灰,氧化钙含量较低的则称为低煤灰。美国自1977年开端在ASTM C618中将粉煤灰分红F类灰及C类灰,其界说如下:
(1) F类粉煤灰(相当于我国的低煤灰):一般是由焚烧无烟煤或烟煤所得的,并能契合这一类技能条件的粉煤灰。这一类粉煤灰具有火山灰功能。
(2)C类粉煤灰(相当于我国的高煤灰):一般是由焚烧褐煤或次烟煤所得的,并能契合这一类技能条件的粉煤灰。这一类粉煤灰除具有火山灰功能外,一起显现某些胶凝性。某些C类灰的氧化钙含量高于10%。
水泥和混凝土用粉煤灰的标准
现在,我国现行的水泥和混凝土用粉煤灰的标准是:GB/T 1596-2005。
拌制混凝土和砂浆用粉煤灰技能要求水泥活性混合材料用粉煤灰技能要求2017年7月12日,我国发布了用于水泥和混凝土中的粉煤灰新标准-GB/T 1596-2017。该标准将于2018年6月1日起代替GB/T1596-2005 正式施行。
高硅铝土矿的选矿技术
2019-02-12 10:07:54
一、浮选法脱硅
浮选法脱除硅是现在国内外进步铝土矿质量的有用办法之一,也是用得较多的办法。很多的研讨工作标明:浮选铝矿藏的有用捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、苏打、碳酸钠等。反浮选以胺类捕收剂作用较好;在矿浆pH=7~8时,用阳离子胺类捕收剂可有用地选出鲕绿泥石等硅酸盐矿藏,一起六偏磷酸钠有助于矿浆的涣散。
我国山东、山西、河南等地高岭石-一水硬铝石铝土矿的实验研讨标明:当矿石磨至-200目占97%(或-300目占90%),以碳酸钠和为调整剂,六偏磷酸钠为抑制剂,用氧化白腊皂和塔尔油(或癸二酸下脚料的脂肪酸)为捕收剂,浮选脱硅作用较好,其浮选半工业实验成果见表1,可见用惯例浮选法能使铝矿石的铝硅比由5左右进步到8以上。
表1 我国各矿区铝土矿半工业浮选成果产品名称含Al2O3/%含SiO2/%精矿Al2O3
回收率/%铝硅比原矿精矿尾矿原矿精矿尾矿原矿精矿山西孝义
河南小关
广西平果
黔中铝矿66.04
64.27
52.33
66.8076.25
71.34
56.13
70.4955.96
50.23
34.40
55.8013.07
13.97
9.06
12.237.85
7.73
6.13
8.7123.17
26.35
22.81
23.1071.12
73.81
88.50
79.615.1
4.6
5.78
5.478.41
9.23
9.13
8.09
此外,对山东潭水和辽宁小市等低铝硅比矿石(铝硅比为2~2.6),小型实验成果也证明,精矿铝硅比可进步到3.5~4.0,Al2O3的回收率可达50%~70%,这样就使这睦本来不能运用的低质铝土矿,可作为烧结法炼铝质料。
二、絮凝脱硅
关于细粒嵌布的一水铝石型铝土矿,含泥较多时可用选择性絮凝法脱硅。对该种矿石首要将其细磨至-5μm占30%~40%,然后增加调整剂苏打和苛性钠、涣散剂六偏磷酸钠,再运用聚胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物别离,此项技能的关键是选用高效的选择性絮凝剂。
三、细菌浸出脱硅
因为铝土矿中矿藏细微,使机械富集遭到必定约束,因而许多学者以为细菌选矿是最有出路的办法之一。该项工艺运用食硅细菌损坏铝代硅酸的结构,如可将一个高岭土分子损坏成为氧化铝和二氧化硅,使SiO2转化为可溶物,从而使氧化铝不溶物得以别离。此法对处理胶状极细粒铝土矿特别合适。
国内外对铝土太矿细菌浸出脱硅都做了很多研讨工作,取得了必定开展。如国外某矿原矿属三水铝土矿,含Al2O343.6%、SiO213.8%、TiO222%、Fe2O39.1%。原矿磨至-0.074mm。进行分级脱泥,+0.3mm粒级进行磁选,非磁性产品为铝精矿,细泥和磁性产品进行细磨浸出,浸出温度30℃,液固比为1:5,浸出时刻9d,浸液用沸石吸附氧化铝,再选使铝硅别离,其半工业实验成果见表1。
表1 细菌选矿半工业实验成果产品名称产率/%档次/%回收率/%铝硅比Al2O3SiO2Al2O3SiO2非磁性产品(精矿)
固体沉淀物
铝土矿总精矿
含铝溶液
硅溶液
原矿26.6
51.3
77.9
22.1
-
100.048.3
49.3
49.0
-
-
43.66.4
7.0
6.8
-
-
13.829.5
58.0
87.5
12.3
0.20
100.012.2
26.0
38.2
2.1
59.7
100.07.4
7.0
7.2
-
-
3.2
四、化学法脱硅
对细粒级嵌布的难选铝土矿或许高岭石以微晶状的细微合体与铝矿藏严密共生,用惯例的选矿办法难以选别,可选用化学法处理。现在开展化学法脱硅主要是预先焙烧(或未经焙烧)-浸出以脱去硅、铁,其工艺包含预焙烧、溶浸脱硅、固液别离等工序。
美国用该法可从铝硅比为0.76~0.86的含铝质猜中取得4.4~6.85合适于烧结法处理的产品:原矿铝硅比为2时,可进步到16.6~27.5。澳大利亚该法,将原矿在1000℃条件下焙烧60min,然后用10%的NaOH溶液浸出2h,可使77%的SiO2脱除,而铝的回收率可达96%~98%,铝硅比可从2.4进步到8.9~9.8。前苏联在处理高硅三水铝石矿时不经焙烧,直接以200~237g/L Na2Ok的铝酸钠碱溶液浸出,液固比7~10,95℃下浸出4~6h,原矿铝硅比4.39,脱硅精矿铝硅比可达7~8。
我国山东铝厂,对山西含Fe2O34%、铝硅比4~5的铝土矿,经(1000±100)℃焙烧,以含NaCO3的NaOH溶液,在3kg/cm2压力下浸出15min,可使精矿铝硅比达12~13。精矿拜耳法溶出,增加过量的石灰,由惯例的4%~5%过量至15%~20%;再用210~300g/L Na2Ok的循环碱液,在60~32kg/cm2下压煮浸出,Al2O3溶出率为87.5%,化学碱耗为16~38kg/t,Al2O3脱硅功率为57%~62%。
以上介绍了高硅铝土矿脱硅的几种办法,而在实践出产过程中,常常是这几种办法的联合流程,其脱硅作用比独自选用任何一种都好。
高铁铝土矿的选矿技术
2019-01-29 10:09:51
根据铁矿含量及种类或嵌布特点,其除铁方法也不相同。常用的方法有磁选、焙烧磁选、浮磁过滤、载流浮选除铁等等。
国外某铝土矿,原矿含Al2O3为38.5%、SiO2为8.5%、Fe2O3为24.4%,铝硅比为4.5。采用洗矿-磁选-浮选联合流程选别可获得满意结果。其铝土矿精矿含Al2O351.2%、SiO25.7%,铝硅比达9.0,铝回收率为48.9%,该物料可用为拜耳法生产的原料。尚可获得含Al2O337%、SiO213.6%,铝回收率36.9%的次精矿。而磁性部分经磁选可获得含Fe50.1%的铁精矿。
我国阳泉铝矾土是高铝矾土基地之一,所产矿石为一水硬铝石-高岭石型。原矿含Al2O363%~65%、SiO215%~16%、Fe2O31.37%~1.44%、TiO22.82%,采用浮-磁联合流程进行了小型和半工业试验,取得了较好结果。其精矿含Al2O374%~75%(折合熟料为86.5%),含Fe2O3<1%,含杂质及Al2O3品位均达到了原冶金部的部颁标准,适用于宝钢对高铝矾土的产品要求;而选别后的尾矿仍可作为二级乙铝矾土的原料。
中南工业大学对广西平果那豆矿石,原矿含Al2O356.17%、SiO25.90%、Fe2O319.64%,铝硅比9.52。采用原矿直接磁选,可使Fe2O3的含量下降到8.59%~6.97%,铝精矿回收率82.62%~78.25%,铝硅比相应提高到11.63~11.06。
铝土矿知识
2018-12-29 09:43:01
铝土矿是铝氧、陶瓷、耐火工业的天然原料,我国已探明储量25亿吨,占世界总储量2.4%,每年开采量占世界总开采量8%。建国后,国家先后在铝土矿资源丰富的山西阳泉、贵州贵阳、河南渑池建立了铝土矿原料生产基地,满足了当时国民经济建设快速发展的需求,同时也积累了铝土矿原料生产的经验和教训。改革开放后,民营企业得到迅猛发展,铝土矿原料产量大幅增加,但一直以煅烧天然块料为主,资源利用差,能耗高,污染严重。
铝土矿是可用尽且不可再生的宝贵资源,我国耐火材料约有65%属于Al2O3-SiO2系产品,其中的65%左右产品都以铝土矿为原料,尤其近年来随着氧化铝生产的高速发展,过度地开采和生产加工致使我国铝土矿资源日趋匮乏,资源保有储量快速下降,高铝富矿供给矛盾更是严重突出。因此,在保障耐火材料和铝工业健康发展的前提下,加强对提高我国铝土矿资源利用率的研究,采取均化、提纯等先进技术使天然原料品位、质量发生质的提升,不仅提高铝土矿综合利用水平和生产附加值,还为研发大量优质合成新材料打下了坚实的基础。
铝土矿价格
2017-06-06 17:49:59
铝土矿价格是很多铝土矿投资人士、很多铝土矿企业关注的焦点,及时掌握铝土矿的价格信息、交易状况、市场供求关系、行情走势等,是在铝土矿投资交易中获得成功的关键。 2010年8月20日讯,前一交易日上海铝土矿价格小幅下跌。全日成交87658 手,持仓量减少510 手至278968 手。主力11 月合约,以15510 元/吨低开,盘中窄幅震荡,以15510 元/吨收盘,下跌55 元(跌幅为0.35%)。此合约全日成交53530 手,持仓量减少2600 手至99376 手。 铝土矿的库存减少5100,至4464675吨。美元82.5点位附近震荡,道指下跌1.39%,纳指下跌1.66%。 国内现货市场铝土矿价格主要集中在15180-15220 元/吨,贴水70 元/吨-贴水30 元/吨。世界金属统计局(WBMS)周三(8 月18 日)公布的数据显示,2010 年前6 个月全球铝市供应过剩314,000 吨。2009 年同期为供应过剩755,000 吨,2009 年全年为过剩781,000 吨。WBMS 表示,2010 年前6 个月,原铝需求总计为1,997万吨,相比2009 年同期增长约349 万吨。整体来看,2010 年前6 个月,全球铝产量同比增长18%。WBMS 预计,中国前6 个月产量总计为832 万吨,占到全球总产量的41%。 6月铝土矿价格走低 近期河南地区铝矿石价格有所走低,目前6.5品位矿石价格在180-190元之间,8品位的矿石价格在210-220元之间,来自山西的6.5品位矿石价格在260-270元之间,8品位价格在280-290元左右。矿石价格小幅走低主要原因是开采量有所增加,另外逢月底,矿商为了完成任务获得额外奖励而积极发货,这也对价格形成一定压力。 因中国需求不断攀升及印尼出口量的减少,铝土矿价格可能上涨30%。有关人士表示, 铝土矿价格可能达到65美元/吨,其中包括保险和运费。他表示,2008年铝土矿价格上涨28%,而截止到目前今年铝土矿价格上涨12%。中国所需的70%的铝土矿进口自印度尼西亚,但是自印尼关闭数家矿区以遏制非法采矿后,中国面临供应中断的局面。供应的减少可能会队中国氧化铝产量造成影响,并且全球铝价可能因此而上涨。 目前海外铝土矿现货到岸价小幅走高,主要原因是海运费价格走高。目前进口7-9品位左右的印尼铝土矿运到中国价格是40美元左右,其中海运费已经上涨到12美元附近。澳洲到中国的铝土矿目前到岸价在36-38美元附近,运费在10美元左右。 更多关于铝土矿价格的资讯,请登录上海有色网查询。
铝土矿选矿方法
2019-01-21 09:41:18
铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿在我国工业领域有着广泛的用途,每年我国的铝土矿需求量十分庞大。本文就来为您简单介绍一下铝土矿主要的选矿工艺。
铝土矿又称铝矾土,一般是由一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石三种矿物,以各种比例构成的细分散胶体混合物。铝土矿经常与铁的氧化物和氢氧化物、锐钛矿及高岭石、绿泥石等粘土矿物共生。有时还含钙、镁、硫等矿物。铝土矿石按其所含杂质可分为高碱铝土矿、高钛铝土矿、高铁铝土矿三类。
从铝土矿矿石中分选出铝土矿精矿的过程其实就是一个除去脉石矿物和有害杂质,分离高铝矿物和低铝矿物,以获得高铝硅比的精矿的过程。
铝土矿的主要选矿方法有洗矿、浮选、磁选、化学选矿等。洗矿是提高铝土矿铝硅比的最简单、有效的方法,通过洗矿一般可将矿石铝硅比提高约2倍,对质地疏松矿石的分选更为有效。洗矿常与其他分选方法结合组成洗矿(筛洗)一分级——手选流程。
浮选法可用于分离水铝石和高岭石,用氧化石蜡皂和塔尔油作捕收剂,在碱性介质中进行。磁选用于分离含铁矿物。化学选矿主要有焙烧脱硅,这是基于矿石中主要含硅矿物是含水铝代硅酸盐,焙烧后部分Si()z转变为无晶形易溶于碱的氧化硅微粒而提高了物料的铝硅比。
一般来说,铝土矿的主要选矿流程会根据矿石的不同类型,采用不同的选矿工艺流程。如三水铝石-高岭石类铝土矿的选矿流程,常采用先进行泥、砂分选,粗级别磨矿后用磁选除铁,矿泥磨矿后浮选。浮选药剂用油酸、塔尔油、机油按1:1:1配制。
铝土矿浮选精矿品位含氧化铝49.65%,回收率45.3%。A1203/SiO2为12.3。而高硅铝土矿脱硅选矿流程,则采用浮选法较有效,铝矿物捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类,调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、苏打、碳酸钠。高铁铝土矿选矿流程会根据铁矿物的含量、种类及嵌布特性,采取不同的除铁方法。常见的有磁选、焙烧磁选、载体浮选脱铁。
总的来说,铝土矿的选矿方法纷繁复杂,在选矿的过程中要根据矿石的类型及特点来选择相应的选矿工艺。目前我国的铝土矿多用浮选法进行矿石分选。
铝土矿矿石用途
2018-12-28 09:57:31
矿是我们比较熟悉的矿产资源。铝土矿矿石用途多样,其中最重要的用途是:铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料,以及用作高铝水泥原料。矿石用途不同,其质量要求各异。表3.9.1是中国有色金属工业总公司1994年发布的铝土矿石的行业标准(YS/T78-94)。按照该标准将铝土矿分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型,并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九个牌号。该标准除了对铝土矿的化学成分作出了规定外,还要求沉积型一水硬铝石的水分不得大于7%,堆积型一水硬铝石和红土型三水铝石的水分不得大于8%。此外要求铝土矿石的粒度不得大于150mm。铝土矿石不得混入泥土、石灰岩等杂物。
国电科环朗新明“高铝粉煤灰优化分解利用技术”获重大突破
2019-01-11 16:23:22
10月下旬,国电科环所属北京朗新明环保科技有限公司在“高铝粉煤灰优化分解利用技术”研究上取得重大技术突破,顺利通过了国家轻金属质量监督检验中心及国家炭黑质量监督检验中心的检测认定。 该项目主要以高铝粉煤灰为原料,制备生产氧化铝、硅胶及氧化铁。现阶段已经在成熟的理论和系统研究基础之上,顺利完成实验室小试实验工作,这项技术对于煤炭中的氧化铝、硅胶、氧化铁提取率极高,并且经过国家轻金属质量监督检验中心及国家炭黑质量监督检验中心检测认定,所制备的氧化铝、硅胶和氧化铁均符合相关技术指标要求。 此次创新性的技术突破,为项目的深入推广奠定良好的基础,具有非常深远的环境效益和社会效益。
铝土矿概述
2019-03-01 09:02:05
铝土矿实际上是指工业上能使用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为首要矿藏所组成的矿石的总称。它的使用领域有金属和非金属两个方面。铝土矿是出产金属铝的较佳质料,也是较首要的使用领域,其用量占国际铝土矿总产量的90%以上。 铝土矿的非金属用处首要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的质料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用处却非常广泛。例如:化学制品方面以硫酸盐、三水合物及等产品可使用于造纸、净化水、陶瓷及粹方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、枯燥等物理吸附剂;用r-Al2O3出产的可供染料、橡胶、医药、石油等有机组成使用;玻璃组成中有3%~5%Al2O3可前进熔点、粘度、强度;研磨材料是高档砂轮、抛光粉的首要质料;耐火材料是工业部分不行短少的筑炉材料。 金属铝是国际上仅次于钢铁的第二重要金属,1995年国际人均消费量到达3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优秀机能,因此广泛使用于国民经济各部分。现在,全国际用铝量较大的是建筑、交通运输和包装部分,占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用用具不行短少的原材料。
铝土矿选矿
2019-01-21 09:41:21
铝土矿选矿(processing of bauxite ore)从铝土矿矿石中分选出铝土矿精矿的过程。其目的是除去脉石矿物和有害杂质,分离高铝矿物和低铝矿物,以获得高铝硅比的精矿。铝土矿又称铝矾土,主要矿物组成是水铝石(A12O3•H2O)和高岭石(Al2O3•2SiC)2•2H2O)。水铝石是由一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石三种矿物,以各种比例构成的细分散胶体混合物。铝土矿经常与铁的氧化物和氢氧化物、锐钛矿及高岭石、绿泥石等粘土矿物共生。有时还含钙、镁、硫等矿物。铝土矿石按其所含杂质可分为高碱铝土矿、高钛铝土矿、高铁铝土矿三类。
中国根据矿物组成不同将铝土矿分为五类:(1)水铝石一高岭石型(D—K型);(2)水铝石叶蜡石型(D—P型);(3)勃姆石一高岭石型(B~K型);(4)水铝石伊利石型(D—I型);(5)水铝石高岭石一金红石型(D—K—R型)。铝土矿经煅烧生成的莫来石(3Al2O3•2SiO2)是优良的耐火材料原料。铝土矿也是生产氧化铝、刚玉磨料、铝化合物的原料。铝土矿主要按Al2O3含量或Al2O3/SiO2比值进行分级。不同用途的铝土矿,对杂质含量有不同的要求。中国有关标准将耐火材料用铝土矿分为五个等级,其中特级品要求Al2O375%,Fe2O3
1770℃;四级品要求A12O345%~55%,Fe2O3
1770℃;将生产氧化铝的铝土矿分为七个品级,其中一级品要求Al2O3/SiO2≥12,Al2O3≥60%;七级品要求Al2O3/SiO2≥6,Al2O3≥48%。主要选矿方法有洗矿、浮选、磁选、化学选矿等。洗矿是提高铝土矿铝硅比的最简单、有效的方法,通过洗矿一般可将矿石铝硅比提高约2倍,对质地疏松矿石的分选更为有效。洗矿常与其他分选方法结合组成洗矿(筛洗)一分级——手选流程。浮选法可用于分离水铝石和高岭石,用氧化石蜡皂和塔尔油作捕收剂,在碱性介质中进行。磁选用于分离含铁矿物。化学选矿主要有焙烧脱硅,这是基于矿石中主要含硅矿物是含水铝代硅酸盐,焙烧后部分Si()z转变为无晶形易溶于碱的氧化硅微粒而提高了物料的铝硅比。
主要选矿流程根据矿石的不同类型,采用不同的选矿工艺流程。(1)三水铝石一高岭石类铝土矿的选矿流程。常采用先进行泥、砂分选,粗级别磨矿后用磁选除铁,矿泥磨矿后浮选。浮选药剂用油酸、塔尔油、机油按1:1:1配制。前苏联采用的低品位三水铝石高岭石型铝土矿的选矿流程见图1。铝土矿浮选精矿品位含Al2O349.65%,回收率45.3%。A1203/SiO2为12.3。(2)一水软铝石一鲕绿泥石类铝土矿选矿流程。原矿特点是微细粒赤铁矿和鲕绿泥石与一水软铝石紧密结合,矿石易碎。选矿采用筛分洗矿后,粗级别进行选择性碎矿然后分级,粗粒级为低铝硅比产物。细级别用选择性絮凝可脱除杂质铁。中国山西阳泉铝土矿主要矿物为一水铝石一高岭石型,其浮选流程见图2,浮选精矿产率为40.62—26,品位含Al2O374.59%。(3)高硅铝土矿脱硅选矿流程。采用浮选法较有效,铝矿物捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类,调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、苏打、碳酸钠。(4)高铁铝土矿选矿流程。根据铁矿物的含量、种类及嵌布特性,采取不同的除铁方法。常见的有磁选、焙烧磁选、载体浮选脱铁。
高硫铝土矿的选别技术
2019-01-29 10:09:51
前苏联南乌拉尔铝土矿采用浮选法脱除硫化矿物和碳酸盐的工业试验取得成功。该矿石中一水软铝石和一水硬铝石占46%,方解石占19.0%,赤铁矿占12%,高岭石占6.6%和黄铁矿占4%。矿石经三段碎矿、三段磨矿,最终磨矿粒度为-200目占94%。浮选流程:硫化物经一次粗选、二次精选、二次扫选,分别得硫化物精矿和尾矿;其尾矿再浮选碳酸盐,经二次精选和二次扫选,分别可得到碳酸盐精矿和铝土矿精矿。其试验结果见表1,铝土精矿矿供拜耳法生产铝,碳酸盐精矿供烧结法炼铝,硫精矿作为氧化镍矿熔炼的硫化剂,矿石得到充分综合利用。
表1 浮选工业试验指标产品名称产率/%品位/%回收率/%Al2O3SiO2Fe2O3CO2SAl2O3SiO2Fe2O3CO2S硫精矿
碳酸盐精矿
铝土矿精矿
原 矿8.42
27.26
64.32
100.0027.90
19.42
50.49
40.124.54
4.01
8.18
6.7429.86
4.99
13.95
12.835.09
27.17
2.76
9.6128.68
0.69
0.19
2.225.86
13.19
80.95
100.005.67
16.23
78.10
100.0019.60
10.60
69.80
100.004.46
77.07
18.47
100.0086.02
8.47
5.51
100.00
北乌拉尔铝土矿采用筛分-光电拣选-浮选联合流程的工业试验也取得成功,其原矿铝土矿主要为一水硬铝石,铝硅比高达15,但硫和碳酸盐等有害杂质含量较高,分别为1.5%S和3.5%~3.6%CO2。硫主要分布于黄铁矿类型矿石,CO2则集中于碳酸盐矿石中。碎矿后硫和碳酸盐绝大部分集中在+200mm粒级,-200mm粒级中杂质含量较低,可供拜耳法炼铝。粗粒级进行光电选矿和浮选,光电拣选的精矿供拜耳法炼铝原料,尾矿用浮选脱硫,硫精矿作氧化镍溶炼的硫化剂,浮选尾矿烧结法炼铝。该流程特点是利用硫化物和碳酸盐在矿石中的不均匀性和光学性质上的差异采用简单的筛选和光电选别。
为此,在20世纪80年代初建成日处理能力为250~300t贝斯铝土矿选矿厂,主要处理南乌拉尔和北乌拉尔铝土矿,脱除硫化物和碳酸盐等有害杂质。该厂从碎矿、预选、磨矿、分级和浮选、脱水过滤等均进行了系统的工业试验,并取得了良好可靠的技术经济指标。
铝土矿(Bauxite)
2019-01-21 10:39:10
铝土矿不是一个单矿物,而是许多极细小的三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlO(_OH),加上一些硅质等的混合物。
【化学组成】Al(OH)3 、AlO(OH)等。为氢氧化物矿物。
【形态】土状、豆状、鲕状等。
【物理性质】因成分不固定,导致物理性质变化很大。灰白色~棕红色,土状光泽。硬度2~5。相对密度2~4。
【成因及产状】沉积成因。
【鉴定特征】在新鲜面上,用口呵气后有土臭味。
【主要用途】为铝的主要矿石矿物。也可用于制造耐火材料和高铝水泥。 图Y-32 铝土矿
铝土矿分布
2017-06-06 17:50:11
矾土矿,学名铝土矿、铝矾土。其组成成分异常复杂,是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O3·3H2O);有的是水铝石和高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)相伴构成;有的以高岭石为主,且随着高岭石含量的增高,构成为一般的铝土岩或高岭石质粘土。铝土矿一般是化学风化或外生作用形成的,很少有纯矿物,总是含有一些杂质矿物,或多或少含有粘土矿物、铁矿物、钛矿物及碎屑重矿物等等。我国铝土矿分布高度集中,山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%),其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。 山西的铝土矿床(点)主要分布在孝义、交口、汾阳、阳泉、盂县、宁武、原平、兴县、保德、平陆等5大片42个县境内,面积约6.7万km,探明铝土矿储量,居全国第一,该区的资源总量估计可达20亿t。 河南的铝土矿集中分布在黄河以南、京广线以西的巩县、登封、偃师、新安、三门峡、陕县、宝丰、鲁山、临汝、禹县等三大片10多个县境内,面积3万多km,探明铝土矿储量居全国第2位,
预测
资源总量可达10亿t。 贵州的铝土矿床主要分布在“黔中隆起”南北两侧的遵义、息峰、开阳、瓮安、正安、道真、修文、清镇、贵阳、平坝、织金、苟江、黄平等十几个县境内,面积2400km,探明铝土矿储量居全国第3位。
预测
资源总量逾10亿t。 广西的铝土矿集中分布在平果、田东、田阳、德保、靖西、桂县、那坡、果化、隆安、邕宁、崇左等县境内,探明铝土矿储量居全国第4位,
预测
铝土矿储量在8亿t以上。 山东的铝土矿主要分布在淄博、新泰、洪山等县境内,其探明铝土矿储量占全国总储量的3%。 此外,在海南、广东、福建、云南、江西、湖北、湖南、陕西、四川、新疆、宁夏、河北等省(区),也有铝土矿矿床产出。
铝土矿分布
2017-06-06 17:49:59
铝土矿分布对于我国铝工业的发展具有重要的意义。中国铝土矿矿床可分为古风化壳型铝土矿矿床和红土型铝土矿矿床。 整体上来看,中国铝土矿资源较为丰富,铝土矿保有基础储量在世界上居第七位,储量在世界上居第八位。截至到2006年保有的资源储量为27.76亿吨,其中储量5.42亿吨,基础储量7.42亿吨,资源量20.35亿吨,铝土矿分布主要在山西、河南、广西、贵州4省区,其资源储量占全国的90.26%,其中山西占35.9%、河南占20.6%、广西占18.37%、贵州占15.39%。另外,重庆、山东、云南、河北、四川、海南等15个省市也有一定的资源储量,但其合量仅占中国的10%。 我国铝土矿大约有310处产地,主要为:山西省的克俄、石公、相王、西河底、太湖石、郭偏梁一雷家苏、宽草坪;河南省的曹窑、马行沟、贾沟、石寺、竹林沟、夹沟、支建;山东省的淄博;广西壮族自治区的平果那豆;贵州省的遵义(团溪)、林歹、小山坝等铝土矿区。 我国古风化壳型铝土矿主要形成于石炭纪。中、晚石炭世的铝土矿分布在我国北方的山西、河南、河北、山东等省,早石炭世的铝土矿分布在南方贵州中部地区。风化壳型铝土矿的另一个重要成矿期为二叠纪,其中早二叠世铝土矿分布主要在四川、贵州、云南、湖南、湖北等省,晚二叠世到早三叠世铝土矿主要分布在广西、云南、四川、山东、河北、辽宁等省(区)。本类型铝土矿矿床的形成,都与侵蚀间断面的古风化壳有关。我国现代红土型铝土矿分布主要在低纬度地区,如福建、海南及广东一些地区。这些地区天气炎热、雨量充沛,又有易于风化的玄武岩,故能形成现代红土型铝土矿。至于中国的南沙群岛、中沙群岛虽然也在低纬度,有形成铝土矿的气候,但这些岛屿上升为陆的时间不长,仅1~3万年,经受风化作用的时间短,故难以形成铝土矿矿床。 更多关于铝土矿分布的资讯,请登录上海有色网查询。
我国铝土矿特点
2019-01-10 10:46:59
1、工程设计必须作强度设计计算和试验,仅根据标准图集以及型材厂家提供的型式检测报告就进行制作、安装、验收,这是错误的甚至是危险的行为。因为标准图集仅是某个系列窗型的分格大样图,并未注明按该图施工所能承受的荷载,所以不能作为制作、安装、验收的依据。对不同系列的铝合金门窗,必须按受力状态较不利原则进行强度、挠度的校核或试验。
2、落地铝合金门窗的强度和刚度普遍不足,应对其中的主受力柱(梁)进行加强处理。
3、高层建筑外铝合金门窗位置高度>30M时,应按GB511057《建筑物防雷设计规范》执行。
材料选用
1、铝合金型材必须符合GB/T5237-2400《铝合金建筑型材》的要求。
2、五金配件的选择和配置是保证铝合金门窗质量的重要因素之一。即便是性能优良的窗型,也必须靠优质配件的选择和配置来保证。
3、推拉铝合金门窗的滑轮、毛条、防脱落密封器、下密封块是保证推拉铝合金门窗质量比较重要的配件。滑轮是铝合金门窗启闭是否顺畅的关键所在,应使用滚动轴尼龙轮。防脱落密封器是防止窗扇脱落的安全保障同时兼具勾企与上滑道之间的密封功能,应使用耐久比好的ABS塑料和三元乙丙橡胶。下密封块是起着勾企与下滑道之间的密封作用,可有效防止在波动荷载的作用下溅水现象的发生,应使用三元乙丙橡胶。毛条是窗扇与窗框的密封件,决定铝合金门窗气密性的优劣,普通化纤毛条遇水会卷曲而失去密封作用,必须使用硅化毛条。
4、平开铝合金门窗的合页(或滑撑窗摩擦铰)、执手、框扇间的密封胶条是保证平开铝合金门窗质量较为重要的配件。合页(或滑撑窗的摩擦铰链)的承载能力是关系到铝合金门窗的安全和启闭是否顺畅的关键所在,合页的承载能力强于摩擦铰链,所以合页可制作分格较大的窗扇使用,摩擦铰链只适用于分格较小的窗或上悬窗。执手关系到铝合金门窗安全和密封性能的重要配件,普通执手只适用于在分格和荷载都较小的窗扇上使用,欧式多点执手适用于在分格和荷载都较大的窗扇上使用;框扇间的密封胶条是平开铝合金门窗气密性和水密性的保证,原生的PVC胶条的密封有效比约5年左右。再生的PVC胶条的则不具有密封的有效性,理想的是使用三元乙丙等耐候性好的橡胶。
5、五金配件的型号、规格和性能应符合国家现行标准的有关规定。
什么是铝土矿?
2019-03-04 11:11:26
铝土矿实际上是指工业上能使用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为首要矿藏所组成的矿石的总称。它的使用领域有金属和非金属两个方面。
铝土矿是出产金属铝的zui佳质料,也是zui首要的使用领域,其用量占国际铝土矿总产量的90%以上。
铝土矿的非金属用处首要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的质料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用处却非常广泛。例如:化学制品方面以硫酸盐、三水合物及等产品可使用于造纸、净化水、陶瓷及粹方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、枯燥等物理吸附剂;用r-Al2O3出产的可供染料、橡胶、医药、石油等有机组成使用;玻璃组成中有3%——5%Al2O3可进步熔点、粘度、强度;研磨材料是高档砂轮、抛光粉的首要质料;耐火材料是工业部分不行短少的筑炉材料。
金属铝是国际上仅次于钢铁的第二重要金属,1995年国际人均消费量到达3.29kg。因为铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优秀功能,因此广泛使用于国民经济各部分。现在,全国际用铝量zui大的是建筑、交通运输和包装部分,占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用用具不行短少的原材料。
铝土矿的选矿
2019-02-25 10:50:24
1 高铁铝土矿铝铁别离的研讨现状
1.1 选矿法
选矿法是经过物理、化学的办法,运用铁矿藏和铝矿藏可选功能的不同使其别离富集,得到适用于工业出产的精矿产品,首要包含重选、磁选、浮选、电选、絮凝以及强磁选-阴离子反浮选等选矿工艺。
中南大学对广西平果那豆矿进行了直接磁选除铁工艺的研讨,磁选后铝磁性物中Fe2O3含量19.64%降至6.97%~8.59%,A/S由9.52进步到11.06~11.63。Grzymek以波兰Legnica区域产出的高铁高硅铝土矿为质料,选用破碎、筛分、摇床选别、分级、磁选等办法,得到含Al2O334%、Fe2O37%的铝精矿和Fe2O360%、TiO220%的钛铁精矿。
该法首先是要完成原矿中的铝铁矿藏充沛解理,关于矿藏粒度嵌布简略的高铁铝土矿,不只可以使铁铝别离开来,还可以进步铁铝矿藏的档次,是一种简略有用经济的办法。可是高铁铝土矿中铁矿藏粒度较细,铁铝矿藏共生联系杂乱,严密嵌布,地球化学和晶体化学行为铁铝附近,类质同象代替较为常见,该法对此类矿石的铝铁收回率低,有用成分丢失较大,别离作用差。
1.2 磁化焙烧法
磁化焙烧法是以复原性气体或煤作为复原剂,将铝土矿中的铁矿藏复原为强磁性的磁铁矿,经过磁选将磁铁矿别离出来,得到铁精矿和高档次的铝精矿。
郑州矿产综合运用研讨所选用Al2O3 49.76%,SIO2 4.9%,A/S10.16,Fe2O328.23%的铝土矿,进行了磁化焙烧-磁选的工艺研讨。
该工艺将原矿破碎至小于5mm,配加焦炭量为25%,在焙烧温度780℃,焙烧时刻4.5小时条件下进行磁化焙烧;焙烧矿经磨矿、磁选,可得到Al2O360.28%,TFe10.25%的铝土矿精矿,氧化铝收回率为70.26%,磁铁矿精矿中TFe含量可达56.35%,铁收回率为42.89%,氧化铝含量可达20%以上。
该法存在的问题是,铁铝矿藏在磁选进程中丢失较大,收回率低,不管铁精矿中氧化铝含量仍是铝精矿铁含量均超支,无法到达工业运用的要求。
1.3 直接复原法
直接复原法也是选用煤或许气体作为复原剂,在固态条件下将矿石中的铁矿藏复原为金属态,经过磁选完成金属铁与铝精矿的别离。
胡四春等对山西保德一水硬铝石型高铁铝土矿进行了中温金属化焙烧-磁选工艺的实验研讨,铝精矿档次>60%,氧化铝收回率>70%,铁精矿TFe档次>80%,TFe收回率>60%,铝铁产品均到达了工业运用的档次,可是收回率均处于较低水平。
因为高铁铝土矿中铁矿藏颗粒纤细,选用直接复原后的金属铁晶粒难以聚合长大,磁选作用较差,因此有研讨者在高铁高硅铝土矿中配入钠盐作为促进铁矿藏复原和铁晶粒长大的增加剂,在相对较高的温度(900~1100℃)下进行金属化复原焙烧,经磁选得到高档次的海绵铁粉和富铝的非磁性物,经过磁选别离得到海绵铁,铝精矿进行拜耳法溶出。朱忠平对广西高铁三水铝石型铝土矿进行了直接复原-磁选实验研讨,实验中经过增加必定配比的钠盐增加剂,较大起伏的进步了铁、铝的收回率,可取得TFe93.73%、Al2O31.21%的磁性物和TFe6.73%、Al2O340.56%的非磁性物产品,铁收回率93.07%,铁铝矿藏的收回率和精矿档次与没有增加钠盐比较有较大起伏的进步。
高铁铝土矿直接复原焙烧在必定程度上可以取得较好的铝铁别离作用,钠盐的增加促进金属铁结晶,可以起到强化复原及磁选别离的作用。
1.4 拜耳法
拜耳法首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收回铁。关于拜耳法溶出的研讨已较为老练,故研讨多会集在从赤泥中收回铁。
陈德和徐树涛将高铁三水铝土矿进行了拜耳法溶出-赤泥选铁研讨,氧化铝的收回率可达53%~58%;赤泥配入复原煤和燃烧煤,进行成型枯燥、复原焙烧、磁选,铁的收回率到达80%以上,得到的海绵铁粉可进行造球、炼钢运用;刘培旺等人选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、低温文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、枯燥,进入回转窑复原焙烧,然后破碎、磁选、成型为海绵铁团块,产品的全铁档次和金属化率均高于90%,铁收回率大于85%。
拜耳法合适处理高铝硅比(A/S>7)的三水铝石矿,对原矿的质量要求高,且在高铁三水铝土矿中,Al2O3不只以三水铝石方式存在,有时会搀杂有一水硬铝石和一水软铝石,而拜耳法常压浸出时只能溶出三水铝石方式存在的Al2O3,Al2O3浸出率较低,原矿中Al2O3在浸出进程中丢失较大,并且无法别离固溶在Fe2O3中的Al2O3,导致铁精矿中Al2O3含量会较高。
1.5 酸法
酸法是运用铁、铝在不同的条件下溶于酸的才干的不同,运用铁、铝盐溶液蒸腾结晶的先后顺序别离出铁铝的盐晶体,再经热分化得到氧化铝和氧化铁。
东北大学张廷安等人运用酸法对高铁铝土矿进行了铝铁别离研讨,原矿中铝硅比为1.5~5,TFe含量为30%,将原矿破坏后置入密闭容器内,经过浸出、萃取、别离、加热热解等工序,取得氧化铝和氧化铁产品,蒸发出来的氯化体经搜集可进行循环运用。91.58%的氧化铝可有用浸出,铁元素浸出率高达95.42%,铁铝收回率到达较高水平,SiO2会集在固液别离得到的浸出渣中,含量可达88.13%。
因为在酸溶的进程中,硅的化合物多归于不溶物,铁铝则与酸反响溶于液体,故酸法合适处理高硅铝土矿。酸法也存在较多问题:从铝盐溶液中除铁困难;关于工业运用来说,溶解单位分量的有价产品所需溶剂数量较大,酸液的收回循环运用难度大,对环境污染严峻;设备要求高,要有较高的抗腐性,成为工业运用的最大约束。
1.6 复原烧结法
复原烧结法,即运用传统烧结法出产氧化铝的技能。在高铁高硅铝土矿中配加碳酸钠、碳酸钙和煤粉进行烧结,铝土矿与碳酸钠反响生成固态铝酸钠,硅矿藏与高温分化的氧化钙作用生成硅酸钙,而铁矿藏则被复原为磁铁矿或许金属铁。烧结熟料的处理有两种途径:1)经碳酸钠溶液浸出,赤泥经磁选收回磁铁矿或金属铁;2)先经过磁选铁铝别离后,非磁性部分进行铝酸钠溶出提取氧化铝和碱。
美国矿务局对赤泥的复原烧结做了工艺性实验,将赤泥、碳酸钠、碳酸钙及煤粉混合、磨碎、焙烧,钠铝比(Na2CO3/Al2O3)为1.5,钙肽比(CaO/TiO2)为1.75,焦炭用量大于理论值,氧化铝的收回率到达87%,铁收回率为78%。JonasKamlet也提出将高铁铝土矿与碳酸钠、碳酸钙和焦炭粉按份额混合均匀,在必定温度下进行复原烧结,烧结料经磨矿、磁选,精矿用作炼铁质料,尾矿进行碱液溶出出产氧化铝。
该法存在能耗高、配煤量大、本钱高、高温烧结困难的问题。干法细磨熟料时,铁易与其它物相包裹,形成有用成分丢失较大,氧化铝净溶出率偏低,铁的收回率也不高。
1.7 铝酸钙炉渣冶炼法
铝酸钙炉渣冶炼法是在高铁铝土矿配入石灰石(或生石灰)、煤,在回转窑、高炉或电炉等高温设备中,在半熔融或熔融状态下,进行复原、烧结或冶炼,将铁矿藏复原为固态金属铁或熔融铁或合金铁,铝矿藏与石灰进行造渣,制得铝酸钙炉渣。铝铁别离可经过铁水与铝酸钙炉渣的渣铁别离,或经过磁选别离铁粒。铝酸钙炉渣在缓慢冷却进程会发作自粉化,发作物相改动生成易溶的12CaO·7Al2O3和CaO•Al2O3,最终经溶液浸出铝酸钙炉渣提取氧化铝。
铝酸钙炉渣冶炼法首要有4种工艺:“金属化复原-电炉溶分-提取氧化铝”,缺陷为电能耗量过大,经济上不可行;“粒铁法”对设备要求较高,技能难度较大;“生铁熟料法”要将铁矿藏复原成铁水能耗较高,一起液相铁水的生成会对回转窑炉衬发生严峻腐蚀,使其运用寿命大幅缩短;“烧结-高炉冶炼法”是先进行烧结,然后烧结矿进高炉,铁矿藏复原成铁水,铝矿藏出产铝酸钙渣系并渣铁别离,该法在技能上可行,铁复原进程焦比较高,铝酸钙炉渣的氧化铝溶出率有待于进一步进步。
东北大学提出的“烧结-高炉冶炼-氧化铝提取”计划,翔实研讨了广西高铁铝土矿的高炉冶炼及铝酸钙炉渣的浸出功能,结果表明,高铁铝土矿经高炉冶炼后,会发生很多铝酸钙炉渣,渣铁比高达3.25,渣中铝硅比低,高炉内有必要坚持较高炉温才干完成炉渣熔化,然后导致高炉炼焦比也很高,可达2042.6kg/t;铝酸钙炉渣的冷却速度要求操控住4~6℃/min,降到1200℃以下后在冷却罐中天然冷却,炉渣的低温粉化率简直到达100%;铝酸钙炉渣物相成分首要为12CaO·7Al2O3和2CaO·SiO2;在Na2Oc浓度为120g/L,浸出时刻为2h,浸出温度为75℃,L/S为4.5的浸出条件下,铝酸钙炉渣中的氧化铝浸出率可到达80%以上。
铝酸钙炉渣冶炼法缺陷是熔炼温度高、石灰耗费量大、炉渣量大;炉渣冷却速度要求操控严厉,低于10℃/min;工业出产占地较大,氧化铝浸出率也不高。相较于其他3种办法,烧结-高炉冶炼法在技能上可行性较强,能耗有必定程度的下降,在当时铝土矿需求日趋严重的情况下,作为一种技能储备仍具有较强的含义。
2 结语
现在关于高铁铝土矿铝铁别离的办法多具有必定的局限性,尚没有一种办法可以高效低耗无污染的完成铝铁别离的作用。因为高铁铝土矿矿石结构的杂乱性,要靠简略的选矿办法完成铝铁别离十分困难。而酸法在必定程度上可行,却对技能设备提出更高的要求。直接复原规律提出一种经过寻觅新式增加剂来改动矿石焙烧进程中的结构,从一个新的视点拓荒铝铁别离的研讨方向。铝酸钙炉渣冶炼规律是从冶炼的视点动身,经过造渣完成铝铁别离,技能上已较为老练,怎么最大程度的下降能耗是其能否工业运用的要害。
铝土矿选矿技术
2019-01-16 17:42:25
铝土矿选矿起步于上世纪70年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s达到13以上的骄人成绩
铝土矿选矿起步于上世纪70年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s达到13以上的骄人成绩,但所得精矿粒度较细,-200#在97%左右,这样细的精矿粒度使磨矿成本较高,更使选矿后的精矿脱水工作变得难以进行,因此无法真正地应用于工业生产。
直到上世纪90年代中期,随着矿物结构研究的深入,铝土矿中富铝连生体的概念提出后,才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总院、中南工业大学的研究成果,现中铝河南分公司于1999年在小关铝矿进行了正浮选工业试验,a64%(a/s为6.4)的矿石经过正浮选后,其选精矿达到a70%(a/s为14),氧化铝回收率为87%,尾矿a/s稳定在1.5,精矿粒度有了大的突破,达到-200#小于75%的水平,选后经过的精矿水分在10%。
2001年,中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验,在采用与1999年原矿成分相似的矿石时,取得了与1999年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s为3.5)的原矿时,精矿达到了a65%(a/s为8)、尾矿石a/s为1.2的效果,精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999年的结论,而且在工艺流程等方面有了新的突破。
我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点,如果采用拜耳法工艺,在矿石a/s相同的条件下,即使是一水硬铝石,通过对拜耳法工艺的优化,氧化铝生产的成本完全可以和国外看齐。低a/s矿石的反浮选也为烧结法提高入磨矿石a/s、降低烧结法粗液脱硅难度奠定了基础。
铝土矿浮选脱硅基础理论与应用技术建立了系统的中品位铝土矿浮选分离理论,首创反浮选脱硅—管道化预加热停留溶出生产氧化铝新技术,使我国80%的中低品位铝土矿成为高品位精矿。铝土矿脱硅技术的形成解决了我国铝土矿资源尤其是北方铝土矿资源品位低、资源不足的难题。它主要应用于氧化矿选矿,特别是铝土矿选矿,效果非常明显,前景十分看好。通过选矿工作的进行,困扰我国氧化铝工业的矿石资源问题可以得到根本的解决。
中州铝厂铝土矿脱硅浮选剂系列2004取得成功。该项目从回收率到精矿品位均达到设计指标要求,并已应用在中国铝业中州分公司30万吨选矿拜耳法生产氧化铝高新技术产业化示范工程中。这标志着我国氧化铝矿浮选技术已形成产业化。
我国北方铝土矿储量的品位满足不了氧化铝生产,铝土矿资源行将枯竭这一现状,贫矿浮选应运而生。通过物理化学方法,将低品位的贫矿浮选出品位相对较高的矿石,从而提高铝硅比成了广大科技人员的攻关课题。自2003年3月伊始,中国铝业公司中州铝厂与中南大学强强联手,针对我国氧化铝示范工程--中州分公司30万吨/年选矿拜耳法工程专项开发了铝土矿脱硅浮选剂系列。
科研人员在既无资料又没经验借鉴的情况下,自行研制工艺流程、制订生产方案、设计施工图纸,经过数千次的测算和试验,在历经一年多的努力之后,企校“联姻”终结硕果。目前,他们开发的浮选系列包括捕收剂、分散剂、抑制剂、发泡剂、精矿过滤助剂和沉降分离絮凝剂,该系列药剂是我国氧化铝示范工程中州分公司30万吨/年选矿拜耳法项目惟一适用的选矿药剂。它成功运用于中州铝厂30万吨/年选矿项目,指标稳定、运行经济、满足了30万吨/年选矿拜耳法项目的生产需求。
铝土矿脱硅技术的形成解决了我国铝土矿资源尤其是北方铝土矿资源品位低、资源不足的难题。它主要应用于氧化矿选矿捕收剂,特别是铝土矿选矿,效果非常明显,前景十分看好。
铝土矿的用途
2017-06-06 17:49:59
铝土矿的用途是现如今人们关注的重点。铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的用途有金属和非金属两个方面。 铝土矿的用途: 金属用途:铝土矿是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。 非金属用途:主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用途却十分广泛。例如:化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂;用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用;玻璃组成中有3%~5%Al2O3可提高熔点、粘度、强度;研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料;耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。 金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属,1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能,因而广泛应用于国民经济各部门。目前,全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门,占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 铝土矿的用途多样,其中最重要的用途是:铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料,以及用作高铝水泥原料。矿石用途不同,其质量要求各异。按照铝土矿石的行业标准(YS/T78-94)将铝土矿分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型,并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九个牌号。铝土矿石的行业标准(YS/T78-94)除了对铝土矿的化学成分作出了规定外,还要求沉积型一水硬铝石的水分不得大于7%,堆积型一水硬铝石和红土型三水铝石的水分不得大于8%。此外要求铝土矿石的粒度不得大于150mm。铝土矿石不得混入泥土、石灰岩等杂物。 更多关于铝土矿的用途的资讯,请登录上海有色网查询。
用粉煤灰生产硅铝合金可行性探讨
2019-01-14 13:50:25
全国燃煤发电厂每年排放的粉煤灰已超过1亿吨,储灰场占地已达数十万亩,对环境造成很大的威胁,因此,开展粉煤灰的综合利用、化害为利、变废为宝、保护环境,是我国一项长期的技术经济政策。 一、项目实施的必要性 粉煤灰的综合利用是一个技术含量高、市场潜力大、具有广阔市场远景、集环保与资源再生利用为一体的很有发展前途的新兴产业。国内目前对粉煤灰的综合利用,主要是进行制砖、回填、展垫道路、分选漂珠、生产水泥等方面的利用。通过化验分析,很多粉灰煤中含有大量的AL2O3和SiO2,假如利用粉煤灰提取铝硅合金,无疑讲是治理粉煤灰污染,改善环境的一种新途径,也给冶金行业开辟了铝硅合金的新来源,对电厂来讲,粉煤灰的利用有了新的途径并使企业的经济效益有了新的增长,对矿产资源方面,粉煤灰提取铝硅合金无疑即是新增添了很多铝、硅矿山,缓解了铝硅原料的紧张局面,从而能够更好利用废弃物替换原生矿物,真正体现了“没有无用的垃圾,只有错放的资源”这句至理名言,是“循环经济”的较好体现。 目前,我国有两种生产铝硅合金的方法:靠前种方法是用纯铝、纯硅熔炼后掺兑成硅铝合金,就是用电解法生产的金属铝和产业硅作原料,经过重新熔炼,按比例混合熔融制得。这样从矿石到铝硅合金成品要经过氧化铝厂、电解铝厂、产业硅厂、铝合金厂等多个企业多道工序才能完成,生产流程长,工艺复杂,能耗高,本钱高,在整个制造生产过程中,建厂周期长,投进资金多,对环境影响大;第二种方法是用高品位的铝土矿在矿热炉中炼成铝硅合金,由于生产所用的高品位的铝土矿稀缺而贵,导致原料紧张,本钱高;因此,上述两种方法生产的铝硅合金价格居高不下,迫使钢铁冶炼企业在炼钢时只得以硅铁来代替铝硅合金做脱氧剂,致使钢的质量有所下降,假如在冶炼时使用铝硅合金,就可以减少钢产生气泡的敏感性,从而进步钢的质量。 粉煤灰提取铝硅合金就是依据粉煤灰中含有大量的AL2O3、SiO2等元素,将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团,通过矿热炉进行冶炼还原,制得粗铝硅合金,再经精炼炉,添加精炼剂、精炼除渣、铸锭,就可制得含铝含量很高的铝硅合金。由于原料来源广阔,价格低廉,在冶炼中可直接炼成铝硅合金,因而生产本钱低,销路好,在市场上有很强的竞争力。 铝硅合金质轻而坚韧,适用于铸造外形复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸铝合金铸件,一般用于汽车、拖拉机、船舶、飞机、火箭及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品等行业或领域,铝硅合金在高温时还原性很强,可用于冶炼高熔点金属,如:铬、锰、钼、钒等。 由于利用粉煤灰提取铝硅合金,既节约能源和保护环境,又实现增值转化;因此,建设粉煤灰提取铝硅合金项目是可行的也是必要的。
碱石灰烧结法提取粉煤灰中的氧化铝
2019-02-25 14:01:58
调查了单一烧结剂作用、烧结剂协同作用、烧结剂用量及配比、烧结剂温度及烧结时刻对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响,并以碱比、钙比、烧结温度及烧结时刻进行粉煤灰提取氧化铝正交实验。实验成果标明:独自用药时,碳酸钠对粉煤灰中氧化铝溶出作用要比生石灰好得多;碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂时,各种要素对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率影响巨细次序为碱比>烧结温度>钙比>烧结时刻;当碱比3∶1、钙比1∶1,在850℃条件下烧结30min可溶出粉煤灰中72.21%的氧化铝。 粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排出的一种工业废渣,是现在世界上排放量最大的工业固体废弃物之一,不只严峻污染环境,并且还占用土地。一般说来,每焚烧1t煤,就能产出250~300kg的粉煤灰。长期以来,粉煤灰作为燃煤电厂的首要污染源,严峻影响了燃煤电厂周围居民的日常日子,一起,它对周边的自然环境也产生了巨大的影响。粉煤灰是工业固体废弃物,但一起又是巨大的可再生资源。因而假如能对粉煤灰中有用组分加以使用,一方面,能够处理粉煤灰带来的占用土地、污染环境等问题,缓解粉煤灰废置给环境带来的压力,一起也能够使之成为一种廉价的再生资源。粉煤灰中一般含有15%~55%的氧化铝,假如能合理加以使用,将是一种很好的氧化铝资源。
一、试样原及办法 试样为某燃煤电厂湿排粉煤灰,选铁后试样的化学成分见表1。
表1 粉煤灰化学成分(质量分数)%SiO2Al2O3TFe烧失量其他44.7830.104.7011.788.64实验使用碳酸钠及生石灰与粉煤灰在必定的温度下进行烧结,调查烧结剂品种、烧结机协同作用。烧结温度、烧结时刻、碱比、钙比等要素对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响。并对影响烧结进程的要素进行正式实验,从而对烧结进程的条件进行优化,得出最佳的粉煤灰提取氧化铝的烧结工艺条件。烧结熟料用80g/L的稀溶液在100℃条件下溶出5min,赤泥先用8g/L稀溶液洗刷两次,然后用100℃热水洗刷一次,溶出的铝酸钠溶液经过滤弃赤泥后经化测定溶出的氧化铝含量。
二、实验成果与评论 (一)烧结剂品种对粉煤灰中Al2O3溶出率的影响 将粉煤灰与碳酸钠和生石灰以质量比为1∶1别离进行混合,在必定的温度进行烧结,调查粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率随烧结温度的改变。烧结剂品种对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响成果如图1所示。
图1 烧结剂品种对粉煤灰中氧化铝溶溶出率的影响 从图1能够看出,跟着温度的升高,碳酸钠和生石灰的烧结成果逐步变好。但跟着温度的升高,使用碳酸钠进行烧结时,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率添加速度要快得多,而使用生石灰烧结时,其氧化铝溶出率随温度添加及其缓慢。选用碳酸钠和生石灰作为烧结剂,在700℃时,粉煤灰中氧化铝溶出率别离只要23.88%和9.95%;850℃时,粉煤灰中氧化铝溶出率别离添加到了77.53%和16.28%。 (二)烧结剂的协同作用 实验中选用碳酸钠与生石灰进行协同作用实验,首要考虑烧结生猜中的碱比、钙比。烧结温度及烧结时刻等要素对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响。 1、碱比低粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响 碱比对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响如图2所示。实验条件钙比0.5∶1,烧结温度850℃,烧结反响时刻30min。
图2 生猜中碱比对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 从图2看出,碳酸钠与氧化钙混合烧结剂与粉煤灰进行烧结时,生猜中碱比对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响很大。当碱比1∶1、钙比0.5∶1,在850℃条件下烧结30min,粉煤灰中的氧化铝只要23.22%被溶出,而当碱比为3∶1在相同条件下进行烧结时,却有68.71%的氧化铝被溶出。这与使用碳酸钠烧结时的反响机理有关,烧结时,粉煤灰中的氧化铝与碳酸钠首要发作以下反响: Al2O3+Na2CO3→NaO·Al2O3+CO2↑ 当进步生猜中碱比时,相当于增大生猜中氧化铝与碳酸钠的触摸面积及烧结剂的过饱和度,有利于进步粉煤灰中氧化铝与碳酸钠的反响速率。因而碱比高的生料能够在相同的烧结条件下溶出粉煤灰中更多的氧化铝。 2、钙比对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响 钙比对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响成果如图3所示。实验条件碱比3∶1,烧结温度850℃,烧结反响时刻30min。图3 钙比对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 图3标明使用碳酸钠与氧化钙的混合物与粉煤灰进行烧结时,生猜中的钙比对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率有较大影响。当生猜中钙比0.25∶1、碱比3∶1,在850℃条件下烧结30min时,粉煤灰中有65.78%氧化铝被溶出,跟着生猜中钙比的增大,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶液出率也随之增大,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出增大到72.21%。但跟着生猜中钙比的进一步增大,粉煤灰中氧化铝溶出率反而减小。适量的氧化钙能够促进烧结进程的进行,有利于粉煤灰中氧化铝的溶出。而当生猜中氧化钙过量时,则过量的氧化钙反而阻止粉煤灰中氧化铝的溶出。 3、烧结温度对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 烧结温度对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响如图4所示。实验条件碱比3∶1、钙比1∶1、烧结时刻为30min。图4 烧结温度对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 图4标明跟着烧结温度的升高,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率敏捷增大。当碱比3∶1、钙比1∶1的生料在700℃条件下烧结30min,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率仅为27.68%,在850℃时,粉煤灰中氧化铝溶出率为72.21%。材料标明,碳酸钠与氧化铝在500~700℃才开端反响,800℃才干感应彻底,进步温度反响加速,在1100℃下在60min内能够完结。 4、烧结时刻对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 烧结时刻对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响如图5所示。其间碱比3∶1、钙比1∶1、烧结温度为850℃。图5 烧结时刻对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响 从图5能够看出,烧结时刻对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率的影响较小。当烧结时刻为30min时,粉煤灰中氧化铝溶出率为72.21%,跟着时刻的添加,氧化铝溶出率出率添加缓慢,即便将烧结时刻延长到120min,溶出率也仅为73.82%。这说明使用烧结法溶出粉煤灰中氧化铝时,当生猜中碱比3∶1、钙比1∶1时,物料在850℃条件下烧结30min现已能溶出粉煤灰中能够溶出的绝大部分氧化铝,而不能溶出的那部分氧化铝在该条件下是慵懒的。 (三)烧结反响的正交实验 对烧结进程进行正交实验,调查粉煤灰烧结进程中各要素对粉煤灰中氧化铝溶出率的影响,以及断定烧结进程的各种药剂用量的最佳配比。 实验使用碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂进行烧结反响的正交实验。正交实验要素水平表如表2。表2 正交实验要素水平
水平要素碱比钙比烧结温度℃烧结时刻min11∶12∶17503022∶11∶18006033∶10.5∶185090依据表2实验选用L9(34)正交实验表,计划设计及实验成果见表3。表3 烧结进程正交实验计划及实验成果编号要素Al2O3碱比钙比烧结温度℃烧结时刻min11∶12∶17503018.9821∶11∶18006030.7231∶10.5∶18509034.5242∶12∶18009054.6452∶11∶18503066.9462∶10.5∶17506045.4073∶12∶18506062.4383∶11∶17509062.8593∶10.5∶18003066.19Ⅰj84.22136.05127.23152.11 Ⅱj166.98160.51151.55138.55Ⅲj191.47146.11163.89152.01Rj107.2524.4636.6613.56从表3中能够看出,各种要素对粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率影响巨细次序为:碱比>烧结温度>钙比>烧结时刻。因而,在该烧结进程中要特别操控生猜中碳酸钠的用量。经过对使用碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂的烧结进程进行计划优化,得到最佳工艺为:碱比碱比3∶1、钙比1∶1,850℃条件下烧结30min,在此条件下Al2O3浸出率能够到达72.21%。
三、定论 (一)跟着温度升高,碳酸钠和生石灰的烧结作用逐步变好。但跟着温度升高,使用碳酸钠进行烧结时,粉煤灰烧结熟猜中氧化铝溶出率添加速度要快得多,而使用生石灰烧结时,其氧化铝溶出率跟着温度添加及其缓慢。 (二)碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂,在烧结进程中的首要影响要素为碱比,其次为烧结温度和钙比,影响最弱的是烧结时刻。