高有机物铝土矿的经济性溶出研究

发布时间：2021-01-21 11:27

　　我国氧化铝产量位居全球第一,对海外铝土矿的依存度逐年攀升。针对某进口高品位高有机物铝土矿,采用低压溶出工艺进行提取氧化铝试验,考察温度、苛碱浓度、时间、液固比对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响。XRF和XRD分析结果表明,矿石中的碳含量较高、一水软铝石含量较低,适合低压溶出生产使用。试验结果表明:当溶出温度为145℃、苛性碱浓度190g/L、溶出时间20min、液固比6时,氧化铝溶出率可达到86%,有机碳转化率为58%。 

【文章来源】：有色金属(冶炼部分). 2020,(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

铝土矿XRD谱

在循环母液苛碱浓度190 g/L、反应时间20min、液固比6的条件下，考察溶出温度对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响，试验结果如图2所示。由图2可知，温度对溶出率影响较大，溶出率随温度升高先增大而后趋于稳定，温度从135℃升高到155℃后，溶出率由73%提高至88%，提高了15个百分点；有机碳转化率也由45%大幅提高至70%。低温溶出条件下，分子运动速度缓慢，不利于化学反应进行；而在高温条件下，反应体系的活化分子增多，溶出反应速度加快。矿石中含铝物相的溶出温度有明显差异，三水铝石在低温下就能溶出，一水软铝石及针铁矿中的氧化铝只有在高温下才能溶出，但温度升高也会增加杂质的溶出率，矿石中的腐殖酸大量溶解进入溶液，导致液相有机碳浓度升高。2.2 苛性碱浓度对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响

在溶出温度145℃、反应时间20min、液固比6的条件下，考察苛性碱浓度对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响，试验结果如图3所示。从图3可以看出，铝土矿溶出率随循环母液苛性碱浓度增大先升高后下降。苛性碱浓度由170g/L提高至200g/L后，氧化铝溶出率由62%上升至87%。当苛性碱浓度超过200g/L后，氧化铝溶出率反而呈下降趋势。由Na2O-Al2O3-H2O平衡状态图可知，氧化铝不饱和度与苛性碱浓度有关，母液苛碱浓度过低时，氧化铝的不饱和程度小，溶出速度较小。提高苛碱浓度，氧化铝的不饱和程度增大，溶出反应加快。但苛碱浓度过大，则溶液的稳定增强，黏度增大，苛碱进入矿石内部的扩散系数变小，当母液苛性碱升高至一定浓度后，铝土矿溶出率反而出现下降趋势。苛性碱浓度对腐殖酸的分解裂化影响很大，随着苛碱浓度升高，有机碳的转化率持续上升，最高可达66%。因此，综合考虑，溶出过程中的碱液浓度不易过高。2.3 时间对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响

【参考文献】：
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本文编号：2991074