轻金属矿山。

　　放粗铝土矿选矿精矿粒度的可行性研究黄国智方启学石伟2，吴国亮2，葛长礼3（1.北京矿冶研究总院；北京100814；中州铝厂，河南焦作454174；3.沈阳铝镁设计研究院，辽宁沈阳110001）求，一水硬铝石嵌布状态的研究，发现矿石中存在大量粒度较粗的一水硬铝石富集合体，并测量了其粒度（工艺粒度）并对磨矿产品的富集合体解离度进行了测量。经分析计算，精矿粒度可放粗至75%如山西孝义克俄铝土矿工业试验磨矿细度为97%一0.074mm〔4〕，河南某矿样连选试验磨矿细度为85%~97%―0.045mm，并在一定磨矿细度范围内，随磨矿细度加，分选指标提高。但细磨使精矿粒度偏细，精矿的过滤存在困难〔5，如原矿磨矿细度为94%―0.074mm时，精矿真空过滤水分为23.88%，板框压滤水分为20. 16〔6〕，精矿含带水分在拜耳法过程中须采用蒸发方式除去，因此加了能耗。另外由于精矿粒度偏细，使拜耳法溶出后的赤泥压缩液固比（L/S）偏大，加赤泥洗涤难度和赤泥附损，详细试验结果见表1. 1前言表1不同粒度精矿溶出赤泥沉降试验结果精矿细度。前5分钟前10分钟60分钟压缩序号+中国铝土矿资源丰富，以一水硬铝石型铝土矿为主，其特点是Al23和Si2的含量高，Fe23含量较低，80%以上为铝硅比4~8的中低品位矿石。由于Si2的含量高，不宜采用简单、经济的拜耳法生产氧化铝，否则将造成碱和氧化铝的大量损失，因此目前我国氧化铝生产普遍采用混联法和烧结法，这两种工艺能耗较高，1997年我国混联法氧化铝郑州铝厂、山西铝厂、贵州铝厂的工艺能耗为413X1010、4.77X1010、4.22X1010/t，烧结法氧化铝厂中州铝厂、山东铝厂的工艺能耗为6 97X1010、415X1010，为国外拜耳法生产氧化铝能耗的2针对一水硬铝石型铝土矿含硅高的特点，我国自70年代就开始了铝土矿选矿脱硅试验，当原矿铝硅比5左右时，浮选后所获精矿铝硅比可达到8以上〔2〕，可作拜耳法生产氧化铝的原料，其中一些试验获得了较理想的分选指标。由于矿物结晶粒度很细，浮选时须将矿石细磨才能获得较好的结果〔3，拜耳法生产氧化铝工业上通常要求赤泥压缩L/S小于4 0，对照表1的结果，则要求精矿细度为+0.098mm粒级15%~20%，0.075mm粒级70%~75%，因此磨矿细度为95%左右一0.时，精矿粒度太细，难于在氧化铝生产中应用，造成选矿脱硅与拜耳法生产氧化铝相矛盾，制约了“选矿一拜耳法”生产氧化铝新工艺的应用，因此放粗选矿精矿粒度是‘选矿一拜耳法“生产氧化铝工艺的一个技术关键，是衡量选矿脱硅的另一个重要指标。本文将讨论的放粗选矿精矿粒度可行性。

　　2矿物嵌布粒度矿物的嵌布粒度对选矿工艺的确定具有重要意义，与选矿精矿的粒度密切相关。

　　矿物的自然粒度是矿物在成矿过程中形成的粒度或成矿以后在各种地质作用的影响下形成的粒度，都称为矿物的自然粒度，它反映了矿物的实际粒度。河南某铝土矿矿样中主要矿物的自然粒度见表2.表2主要矿物的自然粒度矿物粒度，mm一水硬铝石含硅矿物钛矿物铁矿物含量，累计含量，累计含量，累计含量，累计一0.一水硬铝石、含硅脉石矿物、钛铁矿、铁矿物的自然粒度都较细，+0.074mm粒级中，一水硬铝石分布率仅23. 2%，含硅脉石矿物分布率12.41%，铁矿物分布率39.09%；而粒度小于0.中，一水硬铝石分布率36.43%，含硅矿物分布率50.08%，与以前的工艺矿物学研究结果相近。因此一水硬铝石型铝土矿中主要矿物嵌布粒度较细，若要求矿物单体解离时，理论上不可能同时获得较好的分选指标和75%左右一0.074mm的细度。

　　3放粗精矿粒度的可行研究常规浮选分离要求矿物单体解离，因此分离出的矿物产品的粒度不仅与工艺相关，其极限取决于矿物自然嵌布粒度。然而当铝土矿选矿精矿铝硅比大于10时，采用拜耳法生产氧化铝在经济上是可行的因此允许选矿精矿存在一定数量的含硅矿物，一水硬铝石不需要以单体形式存在。

　　3.1不同A/S精矿中矿物含量比例分析由于铝土矿选矿脱硅的特殊性，精矿允许含一定数量的含硅矿物，根据表2中矿物的化学组成，计算了不同A/S精矿中一水硬铝石矿物与含硅脉石矿物的比例（假定精矿中的Si2仅以一种矿物形式存在），结果见。

　　表3主要矿物化学组成及硬度矿物名称化学式莫氏硬度一水硬铝石°2高岭石2左右伊利石（工艺矿物学测量）卜2叶腊石从可见，当精矿A/S 11左右时，一水硬铝石与高岭石、伊利石、叶腊石的矿物比分别为5.：1.当精矿中一水硬铝石的矿物含量时，含硅矿物总量为14%~9%左右，因此铝土矿浮选脱硅时，不需要一水硬铝石完全单体解离。

　　3.2―水硬铝石富集合体嵌布特性一水硬铝石是矿石中最主要的矿物，占87%左右。铝土矿中主要矿物的自然粒度较细，但前面的分析结果表明，一水硬铝石不需要完全单体解离，因此开展了一水硬铝石集合体（以一水硬铝石为主和少量的脉石矿物的组成的颗粒）的嵌布特性研究，分为以下三种形式。

　　⑴呈粒状、柱状、板状产出的一水硬铝石，这种一水硬铝石较致密、坚硬。在一水硬铝石中仍包有少量高岭石、伊利石、叶腊石等含硅矿物和钛、铁等矿物，并且与含硅矿物的嵌布关系较复杂。X射线能谱面分析表明，其铝硅比较高，最高达125，最低16以上，平均达37. 09.把这种嵌布存在的一水硬铝石与含硅矿物的颗粒作一集合体进行粒度测量，其粒度一般为0.03~0.8mm左右。

　　⑵呈豆踱状或纺锤状产出的一水硬铝石，这种一水硬铝石也较致密坚硬。在豆踱状或纺锺状一水硬铝石中，也包裹少量高岭石、伊利石等含硅物和钛、铁矿物。X射线能谱面分析表明，其铝硅比较高，最高达107，最低20以上，平均达45.93.把这种嵌布存在的一水硬铝石与含硅矿物的颗粒作一集合体进行粒度测量，其粒度一般为0.05~1.5mm左右。

　　上述两种产出形式的一水硬铝石占一水硬铝石总量的60%以上。这部分一水硬铝石集合体较致密坚硬，平均铝硅比在37以上，因此称为“一水硬铝石富集合体”。这些富集合体在粗磨条件下，易形成富连生体其铝硅比较高，可满足精矿铝硅比的要求，因此若捕集到精矿中，可放粗精矿粒度。

　　⑶呈不规则粒状、细粒状或隐晶质嵌布的一水硬铝石。与高岭石、伊利石、叶腊石等矿物的嵌布关系较复杂，粒度较细。

　　3.3矿物的工艺粒度矿物的工艺粒度是依据矿物加工工艺的需要而测量的矿物粒度，是矿物集合体的粒度。铝土矿选矿精矿要求A/S>11，因此以一水硬铝石为主的富集合体作为颗粒，进行工艺粒度的测量。主要矿物的工艺粒度见表4.从表4中可知，一水硬铝石和含硅脉石矿物的工艺粒度较粗。其中+0.074mm粒级，一水硬铝石分布率58.73%，含硅脉石矿物分布率55. 10%.但微晶体集合体产出，所以仍有一部分一水硬铝石和含硅脉石矿物工艺粒度较细。如在一0.020mm粒级中，一水硬铝石分布率1411 %，含硅脉石矿物分布率11.79%.矿样中一水硬铝石自然嵌布粒度与工艺粒度对比见。工艺粒度明显粗于自然粒度，其中+0. 074mm粒级，一水硬铝石分布率提高35.53%，因此放粗选矿精矿粒度是可能的。

　　表4主要矿物工艺粒度粒度范围一水硬铝石富集合体。

　　含硅矿物。

　　含量累计含量累计一2.一0. 3.4磨矿产品解离特性通过表5分析研究表明，矿石中存在大量粒度较粗的一水硬铝石富集合体为解离目标，因此分别对入选细度为65%、72%、75%0. 075mm左右物料的进行了解离特性研究，结果见表5.表5中的分析结果表明：入选细度为65% ~75%0.075mm时，入选物料含有17%~24%+0.075mm粒级的一水硬铝石单体和富连生体。当由于9一部分1一水硬铝石和含硅脉石矿物呈隐晶质或lishi细度为7赫e07，矿产率以80%计算若+0.075mm粒级中一水硬铝石单体和富连生体全部回收到精矿中，则精矿细度可达75%左右一0. 075mm，因此放粗精矿粒度是可行的，且粒度基本可满足拜耳法生产氧化铝的要求。

　　4结论为了满足拜耳法生产氧化铝的要求，精矿粒度应放粗到70%~75%0.075mm，但由于一水硬铝石自然嵌布粒度微细，浮选分离要求单体解离，精矿粒度难于满足要求。

　　表5入选物料的粒度组成及解离分析结果入选细度粒级产率一水硬铝石单体和富连生体。

　　粒级对原矿对原矿累计针对铝土矿选矿脱硅后的精矿铝硅比的要求及一水硬铝石的嵌布特性等，开展了放粗铝土矿选矿精矿粒度的可行性研究。经研究发现：（⑴铝土矿选矿脱硅不需要完全单体解离；（2）铝土矿矿石中存在一水硬铝石富集合体；（3：！水硬铝石富集合体粒度大大粗于一水硬铝石自然粒度；⑷磨矿产品中含有大量粒度较粗的一水硬铝石富连生体。

　　因此以一水硬铝石富集合体为解离对象，以一水硬铝石连生体为捕集和回收对象，入选细度为72%左右一0.075mm时，具备获得细度为75 %―0.074mm左右精矿的物质前提，放粗精矿粒度是可行的。