高鋁鋁礬土熟料

我國的鋁礬土礦絕大部分屬于高鋁、高硅的一水硬鋁石型，80%以上的鋁土礦的鋁硅比(Al2O3與SiO2 的質量比，下同)在5 ~8之間。山西鋁土礦以中等品位鋁硅比4~6)礦石為主，鋁硅比大于7的富礦只占總儲量的12.89% ，礦石類型以一水硬鋁石型鋁土礦為主，因此生產氧化鋁不能采用經濟的拜耳法，只能采用自主開發的堿石灰燒結法和混聯聯合法，其生產能力占全國總生產能力的89.6%。這兩種方法與國外處理高品位鋁土礦的常規拜耳法比較，工藝流程長，建設投資大，生產能耗高，使生產成本居高不下。 隨著我國鋁土礦品位的逐步下降，現有的混聯法的技術經濟指標將逐步惡化，制造成本將相應提高。目前我國鋁氧工業使用的鋁土礦一半要通過進口解決。

因此，鋁氧工業也必須搞選礦。如中鋁中州分公司選礦脫硅生產線2003年11月投產。目前，選礦生產線處理原礦(鋁硅比為5.5)能力已達每年100 ~ 140萬t，選出精礦Al2O3回收率(w)為85%左右，鋁硅比為10~12，尾礦產率(w)為20%左右。尾礦無法利用，堆積成災。

山西陽煤集團為實施煤-電-鋁戰略，為氧化鋁項目提高原料保障，同時也發展“非煤”產業，為耐火材料行業提供品質均勻、性能穩定的高檔耐火原料，對建設鋁土礦選礦項目進行反復調研論證，在陽泉鋁礬土礦前期選礦工作基礎上，結合鋁氧工業的發展要求，提出：利用陽泉地區低品級混級礦石和廢棄的粉礦(Al2O3質量分數為55% ~60%)選礦分級，選礦產品重點保障氧化鋁生產(Al2O3質量分數為70%，鋁硅比>8的精礦)，又兼顧耐火材料發展需求(以Al2O3質量分數>60%的尾礦生產莫來石)。

2008年9月始，陽泉煤業集團與北京礦冶研究總院合作，開展了“陽泉中低鋁硅比鋁土礦選礦脫硅及綜合利用研究”項目的研究。采用“階段磨礦-一次選別”浮選，獲得高鋁產品和低鋁中間產品。低鋁中間產品再通過強磁選除鐵、浮選脫鈦生產工藝，最終獲得鋁硅比大于9的高鋁產品和鋁硅比約2.55的低鋁產品。鋁硅比大于9的高鋁產品作為拜耳法生產氧化鋁的原料，鋁硅比約2.55的低鋁產品作為合成莫來石耐火材料的原料。該生產工藝可同時生產滿足鋁氧工業和耐火材料工業所需的原料，實現鋁土礦利用率接近100 % ，避免大量尾礦導致資源浪費和環境污染問題的出現，實現“無尾礦”生產。該試驗可獲得下列4種產品：高鋁產品，產率(w)60.08%(Al2O3質量分數74.55%，鋁硅比為11.93);低鋁產品，產率(w)27.98% (Al2O3質量分數58.22% ，SiO2質量分數22.94% ，TiO2質量分數1.98% ，Fe2O3質量分數0.98%，鋁硅比為2.54);富鐵產品，產率(w)3.30% (Al2O3質量分數34.64% ，Fe2O3質量分數42.49%); 富鈦產品，產率(w)8.64% (Al2O3質量分數52.67%，TiO2質量分數6.06%)。后兩者可供鋁氧生產。年處理60萬t原礦的鋁土礦選礦項目，選礦成本為每噸191.14元(以2009年6月的市場價計算)。現該科技成果急待產業化。

2008年，山西孝義某鋁業公司與北京礦冶研究總院合作進行“低品位鋁土礦選礦無尾分離新技術”，開發研究取得突破進展，工業化試驗取得成功。公司于2008年5月開始實施年產50萬t鋁土礦選礦工程，投資1.2億元。工程已于2010年底竣工，正在調試之中。該項目以當地大量積存的碎礦入選，產品以高鋁精礦Al2O3質量分數≥75%)為主，與公司現有預熱器回轉窯生產線配套生產高鋁均化料;另一精礦(鋁硅比≥8)供氧化鋁生產;尾礦將用于合成莫來石，實現“無尾礦”生產。該項目的實施將對我國高鋁原料的提純加工起示范作用。公司入選低品位鋁土礦(Al2O3質量分數≥62%，Fe2O3質量分數1.8%，TiO2質量分數3.0%，SiO2質量分數12%)。公司的無尾選礦產品方案見表1，選礦成本費為每噸約120 元(未含尾礦進一步加工費)。