高铁铝土矿悬浮磁化焙烧铁铝分离技术研究

印尼某高铁铝土矿原矿铁品位为14.06%,铁矿物主要以赤(褐)铁矿形式存在,采用悬浮磁化焙烧—磁选技术处理高铁铝土矿,并开展了系统的高铁铝土矿悬浮磁化焙烧试验研究。结果表明,悬浮磁化焙烧最佳条件为给料粒度-0.074 mm占50%、焙烧温度600℃、焙烧时间20 min、CO浓度为20%、总气体流量500 mL/min,在此最佳条件下进行悬浮磁化焙烧试验,焙烧产品在磁场强度为133.6 kA/m的条件下进行弱磁选,最终可获得Al2O3含量68.55%、回收率为74.43%、铁去除率为65.63%的铝精矿。悬浮磁化焙烧技术实现铁铝高效分离,降低了原矿中铁品位和水分,大幅度提高了高铁铝土矿的Al2O3含量,达到了除铁提铝的技术目标。

云南某堆积型高铁铝土矿铝、硅、铁分离工艺试验研究

云南某堆积型高铁铝土矿Al2O3含量42.13%、SiO2含量15.73%、TFe含量17.44%、铝硅比2.68。采用正浮选分离铝和硅,研究了pH值调整剂用量、抑制剂种类与用量、捕收剂用量及磨矿细度等对浮选脱硅效果的影响,适宜工艺条件下的浮选闭路试验获得了Al2O3品位52.16%、铝硅比7.69、Al2O3回收率70.30%、TFe含量20.89%的浮选铝精矿。采用磁化焙烧-磁选对浮选铝精矿开展铝铁分离探索试验研究,最终获得铝硅比8.70、Al2O3品位69.34%的铝精矿以及TFe品位52.34%、作业回收率76.03%的铁粗精矿。

赤泥回收铁铝资源技术研究现状及展望

赤泥作为氧化铝生产排放的强碱性固体废弃物,因其碱含量高并含有丰富的铁、铝、稀散和稀贵金属等战略金属资源而广受关注。提高赤泥中铁、铝等大宗金属资源的综合利用率,不仅能够解决赤泥大量堆存导致的生态环境污染和大量土地占用,而且能够改善我国铝土矿资源和铁矿石资源供需紧张的现状,降低我国工业发展受国际资源巨头垄断和地缘政治形势改变双重制约的铁铝资源风险。本文介绍了拜耳法赤泥的产生、理化性质以及危害,并重点从物理选矿、火法冶金和湿法冶金三个综合利用方向详细阐述了近年来国内外对于利用赤泥分离回收铁矿物和铝矿物的技术研究进展及其存在问题,同时对赤泥综合利用技术的未来发展方向提出了展望及建议。

我国高铁铝土矿铝铁分离研究新进展

高铁铝土矿属于难处理资源,具有广阔的开发利用前景,对高铁铝土矿开展铁铝分离基础研究工作,具有重要的理论与现实意义。简述了近年来高铁铝土矿铁铝分离技术研究进展,将高铁铝土矿的资源化利用方法大体归为物理选矿法、化学法、生物法等工艺,分别总结了以上工艺铁铝分离的基本原理和效果,并比较了不同技术的优缺点。综合来看,物理法选别效果有限,生物法不适用于大规模工业生产。化学法中,碱法浸出先铝后铁流程难以实现对铁矿物的回收,火法冶金先铁后铝工艺铁铝分离效果好,能实现铁铝矿物的综合利用,但难点在于成本和能耗控制。结合最近几年的研究成果,提出了"高铁铝土矿悬浮焙烧—磁选—高铝铁精矿碳热还原"工艺技术路线,以期为合理开发利用高铁铝土矿资源提供借鉴。

高铝铁矿石工艺矿物学特征及铝铁分离技术

研究高铝褐铁矿石的工艺矿物学特性及其对铝铁分离的影响。研究结果表明,铁矿物主要为针铁矿和赤铁矿;铝的载体矿物主要是以微细颗粒集合体被针铁矿包裹的三水铝石和以类质同象存在于针铁矿中的铝;铝硅酸盐矿物呈分散状或浸染状与针铁矿共生,铁铝赋存关系十分复杂。强磁选、磁化焙烧磁选不能有效破坏矿石中铝、铁细粒嵌布和类质同象结构,铝铁分离效果不明显;钠盐焙烧-浸出工艺能有效实现高铝褐铁矿的铝铁分离,当原矿全铁含量为48.92%,Al2O3含量为8.16%,SiO2含量为4.24%时,可获得全铁品位为62.84%,Al2O3含量为2.33%,SiO2含量为0.45%的铁精矿,铁的回收率为98.56%。

我国高铁铝土矿铝铁分离技术现状

简述了我国高铁铝土矿资源的特点,总结了我国在高铁铝土矿石资源开发利用研究方面的成果。磁选、浮选、磁浮联合分选等常规铝铁分离工艺是易分离高铁铝土矿石开发利用的高效、低耗工艺;用拜耳法+赤泥磁化焙烧法处理需细磨的高铁铝土矿石,可以较好地实现铝和铁的回收,但铁精矿品位有待进一步提高;高铁铝土矿石的高温烧结工艺可以获得指标理想的氧化铝和生铁产品,但生产成本问题较突出。

硫酸钠和碳酸钠对高铝铁矿中铝铁分离作用的差异

研究硫酸钠和碳酸钠对高铝铁矿石还原焙烧铝铁分离作用机理的差异。结果表明:硫酸钠或碳酸钠均可显著改善高铝铁矿石的还原效果,添加硫酸钠可获得较好的铝铁分离效果,添加碳酸钠可获得较高的铁回收率。碳酸钠作用下,铁晶粒较小且与脉石矿物结合;而硫酸钠作用下金属铁颗粒长大,与脉石矿物界限分明,解离性能好,后者有利于铝铁分离。硫酸钠存在的还原体系形成新生相S、Na2S和FeS,在体系内以液相存在,为Fe2+离子的扩散提供液相环境,降低了Fe2+离子迁移的势垒,有利于Fe2+离子的扩散,从而为铁晶粒和铝硅酸钠的聚集提供有利途径;而碳酸钠存在的还原体系没有液相生成,Fe2+离子的迁移只能通过固相扩散进行,迁移阻力大,因此,铁晶粒与脉石矿物的界限不及添加硫酸钠时的分明。

贵州赫章高铝鲕状赤铁矿铝铁分离研究

贵州赫章高铝鲕状赤铁矿主要铁矿物为赤铁矿和褐铁矿,含铝矿物三水铝石以细粒集合体和隐晶质被赤铁矿包裹,铁铝赋存关系复杂。研究表明,添加YS-1,采用直接还原—干式磁选工艺能有效地实现高铝鲕状赤铁矿中铝和铁的分离,当原矿全铁含量为42.56%,Al2O3含量为12.30%时,可获得全铁品位为93.16%,Al2O3含量为2.02%的还原铁产品,铁回收率为88.45%。

高铁铝土矿铝铁分离研究现状

介绍了我国高铁铝土矿的资源储量和分布。根据国内外对高铁铝土矿铝铁分离开展的研究,论述了选矿法、磁化焙烧法、直接还原法、拜耳法、酸法等工艺的研究现状。

粉煤灰铝铁分离实验研究

粉煤灰中含有铝、铁等有价元素。在以湿法冶金工艺对其进行精细化、高值化综合利用时,实现铝、铁的有效分离是制得合格化合物的基本前堤。首先采用硫酸分解粉煤灰制得含铝、铁硫酸盐的酸浸出液,再将酸浸出液中Fe3+还原为Fe2+,然后以氨沉淀其中的铝。对铝、铁分离工艺进行了深入研究。相关研究结果证明,在优化工艺条件下,铝沉淀率达到98.59%,铁共沉淀率被控制在1.24%,铝沉淀物中TFe质量分数为0.074%,铝、铁分离效果良好。

磷酸铁(铝)分离-EDTA容量法测定磷矿石和磷精矿中氧化铁含量的改进

氧化铁是磷矿石中的重要杂质,优化氧化铁的测定方法可以更好地分析和判断磷矿石的开采价值。对磷酸铁(铝)分离-EDTA容量法测定磷矿石和磷精矿中氧化铁含量进行了改进,通过平行性试验和不同实验室间比对试验,验证改进后方法的可操作性、适用性和精密度。根据改进前后氧化铁测定结果的差异,表明2种方法的测定平均值没有显著性差异,改进后的方法具有便捷、快速、节约成本、效率高等优点。

气基预还原处理高铝铁矿石

使用气基预还原的方法对一种全铁质量分数为30.82%,Al2O3质量分数为23.32%的高铝铁矿石进行铝铁分离研究.研究结果表明:1#球团于900℃、还原气氛为70%CO(体积分数)+30%H2、还原时间为77 min时得到最高还原率77.13%;2#球团于950℃、还原气氛为70%CO+30%H2、还原时间为80 min时得到最高还原率82.2%;另外,2#球团在900℃以上还原时所能达到的最高还原率很接近;综合考虑,两种球团的最佳预还原温度为900℃;配加消石灰后,可以破坏原矿中铁、铝、硅之间的嵌布关系.X射线衍射分析结果表明,在还原过程中,出现了难还原的Fe2SiO4相和FeAl2O4相,这是导致还原难以进行的原因.

高铁铝土矿直接还原-石灰烧结过程及机理研究

探索基于石灰烧结的高铁铝土矿直接还原方案,并借助XRD,SEM和EDS等手段分析直接还原-石灰烧结过程中的矿物转化机理。研究结果表明:在保温过程中,由于生石灰的反应活性较低,原矿中仅有部分氧化铝矿物转化为碱溶性的铝酸钙。在剩余的氧化铝矿物中,高岭石转化为莫来石,一水硬铝石和一水软铝石转化为刚玉;刚玉和莫来石不溶于碱,造成氧化铝损失。由于石灰烧结反应温度与直接还原反应温度之间存在差异,因此,很难同步实现铝、铁矿物的高效转化。最佳条件为:预磨粒度为<0.038 mm的铝土矿质量分数为74.95%,石灰用量为19.35%,还原温度为1 400℃,还原时间为60 min,最佳试验指标如下:铁品位T(Fe)为71.01%,铁回收率ε(Fe)为99.5%,氧化铝溶出率ηA为61.58%。

高铝铁矿焙烧球团非等温还原研究

采用CO、H_2对高铝铁矿焙烧球团在高温同步热分析仪(NETZSCH STA 409C/CD)中进行非等温还原.结果表明:焙烧球团经CO还原后,随着设定温度由1 273 K升高到1 473 K,最终还原度由32.21%仅增加到46.78%;而经H_2还原后,随着设定温度由1 273 K升高到1 573 K,最终还原度由81.93%增加到100%.在纯氢气还原条件下,高铝铁矿焙烧球团中的铁氧化物是可以被彻底还原的.

外加氮源影响下铁铝氧化物在土壤氮素转化中的作用

土壤中铁铝氧化物在团聚体稳定性和有机碳吸附方面具有重要作用,而氮添加对土壤氮循环影响的变化也可能与其有关,但是目前尚缺乏在氮循环方面的研究.为了探究铁铝氧化物在土壤氮素转化中的作用,选择福建省建瓯罗浮栲森林土壤为研究对象,采用选择性溶提技术准备不同的土壤——未经处理(T1)的土壤和去除游离态铁铝氧化物(T2)土壤、去除非晶质铁铝氧化物(T3)土壤、去除络合态铁铝氧化物(T4)土壤,在这些土壤中添加不同形态氮(40 mg/kg)——丙氨酸(氨基酸态氮,AA)、硫酸铵(铵态氮,AN)、硝酸钠(硝态氮,NAN)和亚硝酸钠(亚硝态氮,NIN),进行室内培养试验,分析氮含量变化和氮素转化情况.结果表明:①与CK处理相比,AA和AN处理均增加了T1土壤中w(NH4+-N),NAN处理增加了w(NO3--N),但低于添加量,表明添加氨基酸和铵态氮均会促进氮矿化,添加硝态氮会增加NO3--N的固定且抑制其硝化.②在CK处理下,与T1土壤相比,T2和T4土壤中w(NH4+-N)、w(NO3--N)和w(氨基酸)均降低,但T3土壤中w(NH4+-N)和w(氨基酸)增加、w(NO3--N)降低,表明土壤中游离态氧化铁铝和络合态氧化铁铝的存在有助于氮素矿化,非晶质氧化铁铝有助于硝化.③在不同氮处理下,各土壤的氮含量及其转化速率与CK处理规律相似.与CK处理相比,各氮处理均未显著增加T2和T4土壤中w(NH4+-N),且AA和AN处理均未影响T2、T3和T4土壤中w(NO3--N)和w(氨基酸).结果显示,氮添加并没有改变铁铝氧化物的作用,其中,矿化和氨化作用均表现为游离氧化铁铝>络合氧化铁铝>非晶质氧化铁铝,硝化作用表现为非晶质氧化铁铝>游离氧化铁铝>络合态氧化铁铝.因此,土壤铁铝氧化物的不同存在状态应该是调节氮素转化的重要土壤条件.

高铝铁矿资源综合利用现状

介绍了高铝铁矿的资源特点,总结了目前选矿法、焙烧法、生物法3种铝铁分离工艺的优缺点,指出选矿法的研究方向是开发高效铝-铁分散剂、絮凝剂和细粒高铝铁矿分选设备,焙烧法应着重于解决处理成本过高的问题,生物法着重克服反应周期长、回收率低等弊端,以期为这类储量丰富的高铝铁矿资源的综合利用提供技术支撑。

氧化铝生产过程中除铁技术研究现状

介绍了铝土矿的资源特点,总结了氧化铝生产过程中选矿法、酸浸出法、直接还原法、还原焙烧法、磁化焙烧法、生物法等除铁技术的研究现状,为铝土矿铝铁分离技术的研究提供参考和借鉴。

我国铝土矿资源及其选矿技术进展

阐述了我国铝土矿的资源储量与进口情况,介绍了我国铝土矿资源类型与特点,并分析了铝土矿资源开发存在的问题。针对我国铝土矿资源较为丰富但质量差的特点,总结了所采用的铝土矿选矿方法。并从铝土矿选矿脱硅、高铁铝土矿铝铁分离与高硫铝土矿脱硫、铝土矿选矿尾矿和废水处理三个方面分析了目前铝土矿选矿存在的工艺技术问题。建议立足国内资源,淘汰落后产能,推进铝土矿选矿与尾矿和赤泥的资源化利用研究,并加大利用国外铝土矿资源力度以及开发利用其他铝资源。

P204萃取分离高铁粉煤灰硫酸浸液中铁铝

粉煤灰是燃煤电厂发电所产生的主要固体废弃物,年产量及堆存量巨大。近些年越来越多的学者逐渐开始关注如何合理有效地处理粉煤灰。酸法是从粉煤灰中提取有价金属的主要途径之一,但由于Fe^(3+)、Al^(3+)化学性质相似,相互分离较为困难,因此成为限制资源化处理高铁粉煤灰的主要因素。以P204为萃取剂、260号溶剂油为稀释剂,对高铁粉煤灰酸浸液(Fe^(3+)浓度为14.644 g/L,Al^(3+)浓度为12.944 g/L的硫酸铝溶液)中铁铝分离展开研究。结果表明,在P204体积分数为40%、温度为60℃、相比为1:1、溶液初始pH为1.2的条件下反应20 min,Fe^(3+)萃取率达到92.2%,Al^(3+)萃取率不足1%,铁铝达到良好分离效果。FT-IR红外检测结果表明,Fe^(3+)在萃取过程中通过与P-O-H及P=O键结合被萃取进入有机相,而萃余液被蒸发结晶,经XRD检测确定结晶为Al_(2)(SO_(4))_(3)产品。

高铝铁矿含碳球团直接还原的研究

用高铝铁矿粉配加煤粉造球,在实验室条件下,通过改变还原温度和碳氧比研究了含碳球团的还原,对还原后的球团进行化学分析以及X-射线衍射(XRD)检测。结果表明:试样在石墨坩埚中恒温还原4 h,还原完毕后立即取出通入惰性气体冷却,在还原温度为1 200℃、碳氧比为1.3时金属化率较高,达到88.45%,在此条件下,铁、铝分离效果较好。同时从工业应用角度分析了转底炉处理高铝铁矿石的可行性。