铝土矿化学法脱硅主要是采用焙烧——氢氧化钠溶出技术,即在高温条件下,使铝土矿中以高岭石为主要赋存状态的含硅矿物发生化学反应,分解出二氧化硅,然后在一定温度下用苛性钠搅拌浸出,使二氧化硅以硅酸钠形态进入液相,经固液分离后获得铝精矿。该选矿生产流程包括焙烧、碱浸脱硅、固液分离及碱液再生等工序,对微细粒嵌布的难选铝土矿比较有效。
前苏联采用焙烧——氢氧化钠溶出脱硅技术,将原矿在1000℃下焙烧1h,然后用10%的苛性钠溶液浸出2h,可脱除77%的二氧化硅,而铝的回收率可达 96%--98%,铝硅比可从2.4捉高到8.9--9.8。我国山东铝厂对比4--5,含Fe2O3约4%的山西铝土矿进行焙烧溶出,经 900--1100℃烙烧,然后在含碳酸钠的氢氧化钠溶液及出15min,可使精矿铝硅比达到12--13。
用化学选矿法对铝土矿进行脱硅的主要优点是脱硅过程中氧化铝的回收率高,一般可达98%以上;同时焙烧过程可脱除矿石中大部分的碳酸盐、硫、有机物等有害杂质,有利于后续及出作业的进行。但是,化学选矿脱硅需要经过焙烧,能耗较高,会增加生产成本。
郑州轻金属研究院和北京矿冶研究总院根据不同温度下高岭石和一水硬铝石的溶解特点以及水合铝硅酸钠与一水硬铝石颗粒在密度、粒度和受复合场影响的差异,提出氢氧化钠直接溶出——复合场分选脱硅技术,该工艺省去了焙烧作业,简化了选矿设备作业脱硅工艺流程,降低了生产成本。采用氢氧化钠直接溶出——复合场分选法处理山西孝义铝硅比为5--7的铝土矿,溶出后采用SZ复合场分选机分选,可获得铝比11以上的精矿,回收率达80%以上。
目前,研究较多的矿石选矿设备作业脱硅方法主要有物理法、化学法和生物法,但大多数脱硅工艺还不够成熟,需要选矿工作者进行更多更深入的研究。但从长远来看,随着相关研究的深入和技术的日益成熟,矿石选矿脱硅技术将会对选矿设备作业工艺的简化、生产成本的降低以及资源利用范围的扩大起到越来越重要的作用。
文章来自豫晖选矿设备网