高硅铝土矿溶出矿浆沉降性能的模拟研究
摘要
本论文应贵州某中小企业的要求，寻求该厂生产中因铝土矿含硅量过高而引起的固液分离困难的解决办法。由于该铝厂使用的矿源经常变化，溶出矿浆不稳定。因此，我们提出了以该厂正常生产时的料浆为原料配制高硅含量的模拟料浆。以保证实验结果的可靠性，可重复性和可比性，通过对模拟料浆的沉降性能的研究，探索该问题的解决办法。
对正常生产时的溶出料浆的赤泥组分、引起沉降槽跑浑的赤泥组分、铝土矿矿物组分分析和氧化铝厂的生产情况的调查，证实了引起沉降槽跑浑的原因是铝土矿矿源中的硅矿物含量过高。
我们从三种絮凝剂中筛选了一种更有效的絮凝剂，该絮凝剂的絮凝效果好，固液分离效果明显，液固分离后上清液清澈。
加入不同量的硅酸钠到原料浆中，在温度为98℃、稀释度为1。反应时间在23min的条件下反应，通过测定赤泥的沉降性能确定配制模拟料浆硅酸钠的添加量。
通过XRD检测赤泥组分，分析结果显示，两种赤泥的组分基本相同。表明实验配制模拟料浆研究高硅溶出矿浆的沉降性能的方法是可行的。
加入含钙离子到模拟料浆中可以改善模拟料浆赤泥的沉降性能，实验结果表明加入含钙离子的效果显著。
钙离子的加入也将消耗料浆中的铝酸钠，从而引起了铝的损失。如何减少铝的损失需要继续研究。
由于该铝厂采取回避使用高硅矿石的办法，以至实验研究成果没能进行工业化试验。但是论文研究结果对工业生产中解决该类型问题还是具有一定的参考价值。
The thesis is requested the Guizhou Small and medium-sized enterprise. Seeking the solving way that owing the height silicon in bauxite and arousing the liquid separating is very difficult, but the ore source Often happened change , dissolves the ore pulp not to be unstable , since we have suggested that confect the simulation ore pulp, the source is the factory regular producing ore pulp. The guarantee experiment result is reliability, repetitiveness and comparable. We study settlement function research and probes the way to the model ore pulp.
By the regular producing ore pulp of red mud component, arousing the settlement slot run all over component, bauxite of component and the survey about the alumina factory, we find the cause that the contents of silicon too high in bauxite .
One kind of effective flocculant have sifted from the three kinds flocculant , the flocculant flocculation effect is good, the separating effect is distinct, and the up liquid is clear
The different quantity sodium silicate is appended to the ore pulp, the reaction condition is: temperature 98℃, dilution degree is 1 , time is 23 mins. the settlement function by determining the red mud ascertains the amounts compounding the sodium silicate addition. Check the red mud component by XRD, analytical result demonstrate the two red mud compounding basic is identical. Indication that the way that Confect the model ore pulp research dissolves out the ore pulp settlement function is feasible.
Add the containing calcium compound to the simulation ore pulp, it can improve the red mud settlement function, the experiment result indicated very good put in contain calcium compound improvement red mud settlement function.
When adding the alumina compound of the model ore pulp. Adding sodium the matter and ore pulp reaction and arousing the loss of aluminum. So, studying Reducing the aluminum loss is the direction for the future.
Since, the aluminum factory evade the question, the experiment result do not industrialization. But, the thesis studies result still.has certain consult value to the type problem that resolving the type in the industry production.
对正常生产时的溶出料浆的赤泥组分、引起沉降槽跑浑的赤泥组分、铝土矿矿物组分分析和氧化铝厂的生产情况的调查，证实了引起沉降槽跑浑的原因是铝土矿矿源中的硅矿物含量过高。
我们从三种絮凝剂中筛选了一种更有效的絮凝剂，该絮凝剂的絮凝效果好，固液分离效果明显，液固分离后上清液清澈。
加入不同量的硅酸钠到原料浆中，在温度为98℃、稀释度为1。反应时间在23min的条件下反应，通过测定赤泥的沉降性能确定配制模拟料浆硅酸钠的添加量。
通过XRD检测赤泥组分，分析结果显示，两种赤泥的组分基本相同。表明实验配制模拟料浆研究高硅溶出矿浆的沉降性能的方法是可行的。
加入含钙离子到模拟料浆中可以改善模拟料浆赤泥的沉降性能，实验结果表明加入含钙离子的效果显著。
钙离子的加入也将消耗料浆中的铝酸钠，从而引起了铝的损失。如何减少铝的损失需要继续研究。
由于该铝厂采取回避使用高硅矿石的办法，以至实验研究成果没能进行工业化试验。但是论文研究结果对工业生产中解决该类型问题还是具有一定的参考价值。
The thesis is requested the Guizhou Small and medium-sized enterprise. Seeking the solving way that owing the height silicon in bauxite and arousing the liquid separating is very difficult, but the ore source Often happened change , dissolves the ore pulp not to be unstable , since we have suggested that confect the simulation ore pulp, the source is the factory regular producing ore pulp. The guarantee experiment result is reliability, repetitiveness and comparable. We study settlement function research and probes the way to the model ore pulp.
By the regular producing ore pulp of red mud component, arousing the settlement slot run all over component, bauxite of component and the survey about the alumina factory, we find the cause that the contents of silicon too high in bauxite .
One kind of effective flocculant have sifted from the three kinds flocculant , the flocculant flocculation effect is good, the separating effect is distinct, and the up liquid is clear
The different quantity sodium silicate is appended to the ore pulp, the reaction condition is: temperature 98℃, dilution degree is 1 , time is 23 mins. the settlement function by determining the red mud ascertains the amounts compounding the sodium silicate addition. Check the red mud component by XRD, analytical result demonstrate the two red mud compounding basic is identical. Indication that the way that Confect the model ore pulp research dissolves out the ore pulp settlement function is feasible.
Add the containing calcium compound to the simulation ore pulp, it can improve the red mud settlement function, the experiment result indicated very good put in contain calcium compound improvement red mud settlement function.
When adding the alumina compound of the model ore pulp. Adding sodium the matter and ore pulp reaction and arousing the loss of aluminum. So, studying Reducing the aluminum loss is the direction for the future.
Since, the aluminum factory evade the question, the experiment result do not industrialization. But, the thesis studies result still.has certain consult value to the type problem that resolving the type in the industry production.
引文
1．毕诗文，于海燕。氧化铝生产工艺．北京：化学工业出版社，2005：1～16．
2．毕诗文等．铝土矿的拜耳法溶出．北京：冶金工业出版社，1996：2～17．
3．陈岱。国际铝工业对冶金级氧化铝的质量要求和发展趋向．轻金属．1996(3)：101～24．
4．卢字飞．我国电解铝工业发展存在的问题与对策．云南冶金．2005(4)：72～75．
5．安锦如．浅析铝工业现状及未来发展趋势．甘肃冶金．2005(3)：22～24．
6．王一雍，张延安，陈霞等．我国铝土矿的溶出技术的发展趋势．世界有色金属．2006(1)：26～27．
7．杨俊波．铝土矿的宏观及微观特征剖析．轻金属．2005(5)：8～10．
8．张伯永，马朝建．初探混联法生产氧化铝的工艺优化．轻金属．2006(5)19～23．
9．洪金益．红土型铝土矿的矿化时间研究．有色金属矿产与勘查．1994(3)：141～145．
10．谭绿贵．国内外三水型铝土矿床的形成和分布规律综述．六安师专学报．1999(2)：43～46．
11．刘中凡．我国铝土矿资源展望．轻金属．2002(2)：4～9．
12．董家龙．贵州铝土矿铝土矿基本地质特征及勘查开发的思考．矿产与地质：2004(6)555～558．
13．杨纪倩．我国铝土矿与氧化铝生产的现状与探讨．世界有色金属．2006(11)：17～19．
14．富崇彦，侯斌，张佳荣．中铝山西分公司铝土矿资源发展战略．采矿技术：2005(2)：9～10．
15．潘思贵．苹果岩溶堆积型铝土矿地质特征及成矿模式探讨．轻金属．2006(9)：9～11．
16．刘支刚．广西靖西县新圩铝土矿矿石物质组分研究．南方国土资源：2005(11)：30～32．
17．戚立宽．拜耳法赤泥装液的沉降分离特性．轻金属．1996(7)：17～20．
18．姜涛，邱冠周，李光辉等．中低品位铝土矿选矿预脱硅的新进展．矿冶工程．1999．19(2)：3～6．
19．赵恒勤，金梅，蔡淑霞等．石灰拜耳法赤泥沉降性能的研究．矿产保护与利用．2002(3)：41～43．
20．余峰涛，陈跃，尹中林．拜尔法赤泥的沉降分离过程初探．有色金属．2006(1)：26～29
21. Roberto Calalo, Tam Tran. Effects of Sodium Oxalate on the Precipitation of Alumina Trihydrate from Synthetic Sodium Aluminate Liquor. Light Metals. 1993: 125～133.
22．卢进．浅议一水硬铝石拜耳法生产氧化铝的脱硅．有色冶炼．2003(4)：8～9．
23. Barnes M C, Mensah J A, Gerson A R. The Kinetics of Desilication of Synthetic Spent Bayer Liquor Seeded with Pure Sodalite, Pure Cancrinite and Their Dimorphic Phase Mixtures. In: Edward Eckert C, eds. Light Metals. The Minerals, Metals& Materials Society, 1999. 121—129.
24. Myong Jun Kim, Seong ob Lee. Overview of the Behaviour of Sodium Oxalate in Bayer Liquor and its Effect of the Process. Light Metals. 2003: 19～24.
25．宴唯真，李晓萍，郑纯辉．强化赤泥分离性能的探讨．铝镁通讯．2005(3)：17～21．
26. Loretta Y, Liei, et. Effect of bauxite properties on the settling of red mud. IJMP, 1996(48):169～182.
27．潘敏．影响拜耳法赤泥分离的因素分析．轻金属．2000(11)：18～21．
28. Power G. The Impact andControl of Organic Compounds in the Extraction of Alumina from Bauxite (C). Extractive Metallurgy Conference. 1991: 337-345.
29．李云中，闫续房．氧化铝生产过程中赤泥快速分离的调控方法探析．江苏冶金．2001(4)：45～47．
30．杨金妮，刘晓社，李文化．絮凝剂在氧化铝生产赤泥沉降分离中的应用．有色冶炼．2003(4)：10～11．
31. John Ralston. Investigation of the effect of polymer structure type on flocculation, archeology and dewatering behavior of gadolinite dispersions. International Journal of Mineral Processing 2003,71(4):247～251.
32．甘光奉，甘莉．高分子絮凝剂的研究进展．工业水处理．1999．19(2)：6～7．
33．元炯亮，郝存江．赤泥的絮凝沉降．湿法冶金．2003．18(81)：18～20．
34．龚斌，董放战，李涛．氧化铝生产中絮凝剂应用的探讨．矿产保护与利用．2005(3)：49～51．
35．江新民，桂康．聚丙烯酸钠在赤泥分离中的应用．轻金属．1999(6)：17～20．
36．王晖，钟宏．聚丙烯酰胺对赤泥沉降和过滤的影响．过滤与分离．2000．10(2)：15～17．
37．江新民，桂康．聚丙烯酸钠在赤泥分离中的应用．轻金属．1996(6)：17～20．
38．芦东，赵福辉，张生．氧化铝生产中拜耳法赤泥分离新型絮凝剂的合成及应用．世界有色金属．2004(11)：51～54．
39．罗家珂，宋庆福，陈定洲等．赤泥沉降高效絮凝剂的研究．矿冶．2002(1)：21～26．
40．张祥丹．阳离子型及两性絮凝剂现状与发展方向．工业水处理．2001．21(1)：1～4．
41. D.P. Spitzer, A.S. Rothenberg, H. Heitner M. E. Lewellyn, L,H, Laviolette, T. Foster, and, P.V. Avotins. DEVELOPMENT OF NEW Bayer Process FLOCCULANTS", Light Metas. 1991: 167—171.
42．秦曾言．氧化铝生产中影响絮凝剂效能发挥因素的实验研究．轻金属．2004(7)：20～22．
43．卢红梅，钟宏，张雷．赤泥沉降过程中絮凝剂的现状与发展前景．轻金属．2000(9)：23～26．
44．曲献通．21世纪我国铝土矿资源可持续发展战略．世界采矿快报．2000(2)：32～35．
45．刘祥明．中国铝土矿资源可持续发展战略研究．中国通报．2005(14)：9～11．
46．寥莉萍，练兵．贵州铝土矿资源特征及矿业可持续发展建议．贵州地质．2004(1)：67～70．
47．赵剑英．中铝贵州分公司铝土矿资源竞争态势探讨．轻金属．2005(1)：7～10．
48．陈远望．当前世界铝土矿和氧化铭的供应形势．有色金属．2005(4)：6～8．
49．张鸿鸣．贵州铝行业现状调查分析．轻金属．2006(8)：3～6．
50．赵恒勤，李吉力，王立卓等．中国铝土矿资源及氧化铝生产技术状况透析．矿产保护与利用．2001(5)：38～42．
51．景英仁，景英勤，杨奇．赤泥的基本性质及其工程特性．轻金属．2001(4)：20～23．
52．曹文仲，钟宏，田伟威，占昌朝．赤泥矿物表面电性与高分子官能团选择絮凝．有色金属．2006．58(1)：72～74．
53．陈巧英，午新威，李彩贞．拜耳法赤泥沉降分离系统絮凝剂的选型研究．甘肃冶金．2004(1)：45～47．
54. Zhao Hengqin, et al. Digestion of Diaspore Bauxite with Mass Ratio of Al_2O_2/SiO_2 No Greater than 7 by Bayer Process with anExcessive Addition of Lime. 131st TMS Annual Meeting. Light Metals, 2002,196-199.
55．赵国勇，杨清廉，单仁斌等．联合法生产氧化铝控制分析．冶金工业出版社．1977：62～117．
56．孙茜，黄红岗．拜耳法赤泥分离沉降槽跑浑的原因及解决方法．轻金属．2004(2)：9～11．
57．郝建平，李安，柴改珍．石灰拜耳法工业试验探析．有色金属．2004(3)：27～29．
58．郝建平，李安，柴改珍．石灰拜耳法工业试验探析．有色金属．2004(3)：27～30．
59．贾海龙，方花子，印度尼西亚宾坦矿溶出赤泥的沉降性能改善研究．轻金属．2001(4)：26～29．
60．赵福辉，芦东．拜耳法外排赤泥铝硅比升高原因及抑制措施的探讨．世界有色金属．2002(2)：25～29．
2．毕诗文等．铝土矿的拜耳法溶出．北京：冶金工业出版社，1996：2～17．
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