高铁钛复杂型铝土矿溶出性能试验研究

发布时间：2019-06-21 07:12

【摘要】：我国优质铝土矿资源短缺问题日益明显,Al2O3生产成本居高不下,研究关于开发复杂难处理铝土矿的应用技术,将能够缓解我国对铝土矿的供求矛盾。本文以云南某难处理铝土矿为研究对象,对矿石的矿物特性、溶出性能、矿物反应行为进行了研究,以期获得利用该铝土矿的理论依据。铝土矿的矿物特性研究表明:矿石属于高铁高钛一水硬铝石型铝土矿,Al2O3含量为54.35%,A/S为8.02;矿石中含铁矿物以赤铁矿为主,伴有少量的绿泥石;含钛矿物以锐钛矿为主,同时有少量的Fe、Ti元素形成的钛铁矿。一水硬铝石在矿石中呈含砾砂屑状、碎屑状集合体产出,赤铁矿呈致密块状、层状、含砂泥质集合体产出,锐钛矿以细小状产出。铝土矿溶出性能研究表明:Al2O3溶出率偏低,是因为溶出过程形成的榍石会将一定量的Al2O3带入赤泥中,赤泥中的水合铝硅酸钠、水化石榴石、钙霞石也会引起Al2O3的损失。钛铁矿对矿石的溶出性能影响不显著。绿泥石中的Fe2+能够消除TiO2带来的危害,但矿石中绿泥石的含量较少,所以其对氧化铝溶出率的影响不显著,TiO2带来的危害主要由添加石灰来消除。在高温段(250~280℃),锐钛矿对Al2O3溶出有一定的阻碍作用,但随着溶出条件的加强这种阻碍作用相对减弱。试验获得的较佳溶出条件为,石灰添加量8%、溶出温度270℃、苛碱浓度225g/L、溶出时间60min;该条件下,Al2O3溶出率为77.74%,Fe2O3溶出率不足3%,TiO2溶出率仅在5%。动力学试验研究结果表明:选用区域反应动力学Hulbert-Klawitter方程2/3[?ln(1?x)]?klnt?C能够很好的描述Al2O3的溶出行为,反应表观活化能Ea=43.296kJ/mol,该过程受表面化学反应控制,但传质过程对反应速度仍具有不可忽略的影响。TiO2溶出行为选用动力学方程1/32t?K[1?(1?x)]?C能够很好的描述,反应表观活化能Ea=77.320kJ/mol,该过程受化学反应控制。
[Abstract]:The shortage of high quality bauxite resources in China is becoming more and more obvious, and the production cost of Al2O3 is high. The research on the application technology of developing complex and refractory bauxite will alleviate the contradiction between supply and demand of bauxite in China. In this paper, the mineral characteristics, dissolution properties and mineral reaction behavior of a refractory bauxite in Yunnan are studied in order to obtain the theoretical basis for the utilization of the bauxite. The mineral characteristics of bauxite show that the ore belongs to high iron and high titanium diaspore bauxite with Al2O3 content of 54.35% and A 鈮，

本文编号：2503891