高铝铁矿中铝铁分离研究.doc

随着我国钢铁工业的快速发展，高品位富矿和易选冶铁矿资源的
日益减少，研究开发复杂铁矿资源的综合利用具有重要的现实意义。
高铝褐铁矿是一种典型的难处理铁矿石，在我国广西以及毗邻的东南
亚国家等地方储量很大，目前尚属于呆滞矿产资源。本文以某高铝褐
铁矿为研究对象，在系统研究其工艺矿物学特性的基础上，采用磁化
焙烧工艺、钠盐焙烧一浸出工艺对其进行了铝铁分离研究，并通过热
力学分析，结合XRD, SEM等技术研究了铝铁分离机理。
工艺矿物学研究表明，高铝褐铁矿中铝与铁嵌布关系十分复杂，
铝主要是呈微细颗粒水铝石(三水铝石、一水硬铝石)嵌布于铁矿物中
或以类质同象形式存在于铁矿物中，其中以类质同象形式存在于铁矿
物中的铝占有40.4%，这部分铝用常规的选矿方法(磁选、浮选)难以
从矿物中分离出来。
磁化焙烧工艺研究表明，磁化焙烧不能有效地实现高铝褐铁矿铝
铁分离，在焙烧温度8500C，焙烧时间60min，还原气体co浓度8%,
磁场强度1 OOOOe，磨矿细度一0.074mm含量占90%的条件下，铁精矿
铁品位TFe为63.28%, A1203含量为10.3%，铝、铁同时富集，这是
因为磁化焙烧不能破坏高铝褐铁矿中铝铁相互嵌布的复杂结构，精矿
中部分磁铁矿本身含有较高A1203，这部分磁铁矿与正常磁铁矿相互
交生构成集合体或呈边缘交代，同时铝矿物颗粒亦包裹着磁铁矿，磁
选很难实现铝铁分离。
钠盐焙烧一浸出工艺研究表明，钠盐焙烧一浸出工艺能高效实现
铝铁分离。在焙烧温度1000 0C，焙烧时间15min, Na2C03(wt) 9%,
水浸温度60'C，水浸时间5min，水浸液固比5:1，酸浸温度120'C ,
酸浸时间15min，硫酸初始浓度4.5%的条件下，铁精矿A1203含量
为3.62%，铁品位TFe为62.72%, Na20含量为0.27%，有效地实现
了铝铁分离，产品满足工业生产要求。研究结果对高铝铁矿资源的加
工具有一定的指导意义。
铝铁分离机理研究表明，高铝褐铁矿在钠盐焙烧过程中，铁物相
与铝物相均随Na2C03用量的变化而变化，当A1203, Si02, Fe20:同
时存在时，Na2C03会优先与A1203, Si0:发生反应，当Na2C03过量时，剩余的Na2C03将与Fe20;反应生成铁酸钠。当Na2C03 ( wt)为
9%时，原矿中的铝经钠盐焙烧后转变为铝硅酸钠、铝酸钠、a-A1Z03
铝酸钠水浸后即被脱除，而铝硅酸钠需经稀硫酸浸出才能脱除，残留
在铁精矿中的铝主要是呈微细粒嵌布在铁矿物中的a-A1203;针铁矿、
赤铁矿、磁铁矿转为赤铁矿和少量磁铁矿，并在浸出过程中基本不溶
而得到富集。