Materiile prime și minereurile cu conținut de aluminiu includ bauxita, alunita, andalusita, andalusita, kyanita, minereurile de sillimanită și nefelina.
11.11.2019 Subiect: Minereuri de metale neferoase Autor: Paxey
În acest articol:
Conținut
Tipuri de materii prime de aluminiu și provocări tehnologice în valorificarea lor
Materiile prime și minereurile purtătoare de aluminiu includ bauxita, alunita, andaluzita, andaluzita, kyanita, minereurile de sillimanită și nefelina. Pentru producția de alumină, utilizăm materii prime care conțin aluminiu mai sărace decât cele produse în străinătate, care necesită tehnologii complexe și investiții mari de capital. Conținutul de substanță de bază (Al2O3) în bauxite, alunite și nefelină este la nivelul de 20-30 %, prin urmare îmbogățirea lor eficientă devine deosebit de importantă.
Bauxita este principala sursă de producție a aluminiului. Concentratele obținute în timpul îmbogățirii lor, care sunt utilizate pentru producția de alumină (Al2O3) și ciment de alumină trebuie să conțină cel puțin 28-30 % Al2O3la raportul Al2O3 : SiO2 = 4 : 5,6, iar cele destinate producției de electrocorindon — nu mai puțin de 49-52 % Al2O3la raportul Al2O3: SiO2 = (6 ÷ 15) : 1.
Concentratele de alunită, andaluzită, andalusită, kyanită, sillimanită și nefelină obținute în timpul îmbogățirii sunt utilizate atât ca materie primă pentru industria aluminiului, cât și pentru producerea de silumin, produse refractare și rezistente la acizi.
Îmbogățirea bauxitei
Principalii contaminanți din bauxita de calitate inferioară și inferioară sunt oxizii de fier, titanul, fosfații, siliciul, împreună cu cantități mici de zirconiu, crom, vanadiu, galiu și alte metale. Bauxita din diferite zăcăminte diferă în principalele sale caracteristici și, în consecință, diferă și tehnologia de prelucrare a acesteia. Aceasta este, de obicei, o combinație de dezintegrare a materialului, criblare și clasificare, separare cu gradient ridicat, flotare, floculare și deshidratare, rezultând un concentrat de bauxită cu modul ridicat, caolinită și, uneori, produse intermediare.
Dacă pentru bauxita caolinită-gibbsită (fig. 3.19, a) sunt suficiente metodele convenționale de dezintegrare (pe ecrane, într-un butar), pentru bauxita caolinită-bemită (fig. 3.19, b) și bauxita chamosită-hematit-bemită sunt necesare metode speciale de dispersie mecanică și fizico-chimică. Partea de nisip este de obicei un concentrat finit de bauxită. Conținutul de alumină al produselor granulare de clasificare poate fi mărit prin separare magnetică datorită îndepărtării mineralelor de fier (limonită, hematit, siderită).
Partea cu granulație fină a bauxitei caolinite-hibsite, după o măcinare relativ grosieră (până l a-0,15 mm) și deslimitare, poate fi supusă îmbogățirii prin flotare (a se vedea figura 3.19, a) cu ajutorul unui amestec de acid oleic cu tall oil și ulei de mașină la pH 7,5-9,5 sau într-un mediu acid creat de acidul sulfuric, folosind reactivi din seria 800 ca colector și păcură pentru stabilizarea spumei. În cazul în care concentratul astfel obținut conține minerale de titan sau de fier, se poate recurge la concentrarea pe masă sau la separarea magnetică cu gradient ridicat pentru îndepărtarea acestora. Ocazional, bauxita poate fi supusă unui preaprindere pentru a transforma oxizii de fier în varietăți magnetice.
Flocularea selectivă este mai promițătoare pentru îmbogățirea părții cu granulație fină a bauxitei caolinită-bemită (a se vedea Fig. 3.19, b). Gradul ridicat de dispersie fizico-chimică în granulele fine (-0,001 sa u-0,0005 mm) necesar floculării se obține prin utilizarea unei combinații de reactivi (sodă, sodă caustică, hexamegafosfat de sodiu, bardă sulfită-alcoolică etc.) și tratament acustic. Floculantul este PAA hidrolizat. Flocularea selectivă îngroașă, de asemenea, produsele de îmbogățire.
La condiționarea concentratelor de bauxită prin metoda flotării îndepărtarea sulfului piritic din acestea se realizează cu colector sulfhidrilic, impuritățile organice — cu apolar, carbonații de fier — cu colector oxhidrilic. Ca urmare, ținând cont de aplicarea concentrării pe mese și a separării magnetice, este posibil să se obțină produse de caolinit, fier, titan, pirite cu conținut industrial de metale sau elemente în ele, adică să se asigure utilizarea lor complexă. Cea mai răspândită și utilizată metodă de prelucrare a bauxitei este procedeul Bayer, care constă în levigarea bauxitei zdrobite (până l a-0,5 mm) cu sodă caustică în autoclave.
Îmbogățirea altor minereuri cu conținut de aluminiu
Extracția alunitei (K2SO4 — Al2(SO4)3 — 2Al2O3 — 6H2O), andalusit, kyanit și sillimanit (având formula generală Al2O3 — SiO2), nefelină (Na[AlSiO4]) din minereuri datorită diseminării lor fine se realizează prin metoda flotării.
Flotarea alunitelor se realizează după măcinarea minereului la 70-60 % din clas a-0,074 mm cu acid oleic, ulei înalt distilat sau fracțiunea sa de acizi grași într-un mediu ușor alcalin (pH 9,5-9,8), creat cu sodă sau sodă caustică. Concentratul de alunită obținut conține 50-70 % alunită și este prelucrat conform schemei reducătoare sau cu acid sulfuric.
La flotarea minereurilor de andaluzită, măcinarea trebuie efectuată în mori de pietriș pentru a preveni activarea mineralelor de rocă de către fier. Flotarea este precedată de deslimare dacă minereul conține deșeuri minerale ușor de zdrobit și nămoluri de silicați ușor flotabile. Andaluzitul este flotat cu acizi grași (0,3- 1,3 kg/t) în mediu sodat (5- 8 kg/t). Pentru deprimarea cuarțului, micii, fierului, titanului și a altor minerale, se încarcă amidon (0,1-0,2 kg) și lichior sulfitat (0,1-0,2 kg/t), a cărui parte activă este acidul lignin sulfonic.
La îmbogățirea prin flotare a minereurilor de cianit, părțile de nisip și de suspensie sunt flotate separat. Flotarea cianitei se realizează cu acizi grași și sărurile lor (0,5-1 kg/t) într-un mediu ușor alcalin creat de sodă (0,5-1 kg/t) sau sodă caustică (0,2-0,3 kg/t) cu mici adaosuri de sticlă lichidă (0,2-0,3 kg/t) pentru a deprima masa principală de rocă. Purificarea concentratului de cianit din biotită și granat se realizează în operațiunile de recurățire a acestuia în mediu ușor acid (pH 5,2-6,6). Dacă în minereu sunt prezente sulfuri, acestea sunt îndepărtate la începutul procesului.
La flotarea minereurilor de sillimanit cu colectori de acizi grași (0,2-0,6 kg/t) se utilizează sodă, sodă caustică, pirofosfat de sodiu și sticlă lichidă ca regulatori de flotare și depresori de roci. Flotarea sillimanitei se realizează de obicei după deslimitarea preliminară și îndepărtarea mineralelor utile și a celor care conțin titan.
Concentratele obținute prin extracția prin flotare a mineralelor din grupul andaluzitei din minereuri conțin 55-57 % Al2O3 cu o recuperare de 70-90 %.
Principala sursă de concentrate de nefelină sunt reziduurile de flotare a apatitei deslimate și îngroșate, care conțin reziduuri de apatită (3%), aegirină (20%), sfenă, titanomagnetită și alte minerale în plus față de 70% nefelină. Concentrat de nefelină condiționat care conține cel puțin 29 % Al2O3(și nu mai mult de 60 % din clasa +0,088 mm), se obține prin produsul de cameră al flotării colective a tuturor mineralelor asociate cu înlocuitori ai acidului oleic (ulei de fiere, petrolatum oxidat etc.) în mediu alcalin (pH 10-10,5) creat prin sodă caustică. Concentratul colectiv în scopul utilizării complexe a materiilor prime trebuie supus separării.
