铝土矿浮选加工技术
高硫铝土矿的处理是氧化铝生产中的重要环节。当含硫量超过0.7%时,便属于高硫铝土矿,其处理方法主要分为两大类。首先是在拜耳法生产氧化铝前进行预处理,通过一系列方法降低铝土矿中的硫含量。这些方法包括浮选法、焙烧法、微生物法以及电化等。另一类则是在氧化铝生产过程中进行脱硫,主要方法包括沉淀法和氧化法。
浮选脱硫是一种经济高效的方法,利用硫化矿和氧化矿在浆液中颗粒表面性质的差异进行分离。这种方法不仅符合“浮少抑多”的原则,而且流程简单,工艺环保。主要步骤是将矿石破碎筛分后搅拌,加入浮选剂,完成硫、铝矿物的分离,实现资源的综合利用。
焙烧脱硫是一种效率高、流程短的火法体质方法。通过高温焙烧,含硫矿物分解生成二氧化硫气体,从而实现脱硫。此方法在高效脱硫的还能消除有机物的干扰,提高氧化铝的生产效率。焙烧时间过长会增加能耗与成本,并且可能使一水硬铝石脱水形成的过渡型氧化铝逐渐转变成刚玉,不利于提高氧化铝溶出率。目前,焙烧法多采用高温,虽然能快速脱硫,但不利于节约能耗和成本。近年来,微波焙烧的方式开始受到关注,具有选择性加热、短时高效的优点。但微波焙烧脱硫仍处于实验室研究阶段,需要解决工业化成本较高、大批量生产条件下脱硫效果不稳定等问题。
除了火法,还有一些非燃烧的方法如微生物法和电化也在探索中。一些微生物具有氧化能力,能将黄铁矿中的低价硫离子氧化成硫酸盐,从而实现生物氧化脱硫。这种方法成本低,能减少环境污染,但仍处于试验阶段,需要进一步解决菌种筛选等问题。电化则通过电解反应去除硫元素,具有处理效率高、无二次污染等优点,但设备投资和运行成本较高。
沉淀法和氧化法是氧化铝生产过程中的脱硫方法。沉淀法通过添加钡盐等与溶液中的硫酸根离子反应形成沉淀脱除,具有工艺简单的优点,但对其他价态的硫去除效果有限,成本较高。氧化法主要是将铝酸钠溶液中的低价态硫离子氧化成硫酸根离子,然后析出除硫。这种方法可以清除大部分硫化物,但对其他形态的硫氧化效果不明显,存在固体氧化剂消耗大、投资成本高的问题。