铝土矿主要矿物的扫描电镜研究及其溶出行为.pdf

I ． 一6 褚丙武赵春芳 一 口 I I 国 家 轻 金 检 而4 5 o 0 4 1 s 7 2 Pt 7 孽 、 ￡ {_ 我国氧化铝生产的主要原料是一水硬铝石型铝土矿 不同地区的矿石或者同 地区不同 区的矿石在杂质较为接近的情况下 ， 其溶出性能有较大差异 研究矿石中主要矿物的微观结构， 可以弄清不同矿石溶出特性差异的原因， 对氧化铝生产工艺的优化具有实用价值。 本文利用扫描 电子显微镜研究我国铝土矿中主要矿物的微观结构。 我国铝土矿的矿物组成按成份可分为 铝矿物 、 硅矿物 、 铁矿物、 钛矿物及其它微量矿物。其 主要特征分述如下 一 、铝矿物 我国铝土矿 中以一水硬铝石为主 ， 少量一水软铝石。一水硬铝石 以它形粒状为主 图 1 ， 在 矿石孔洞 ， 鲕核 中发育有较 自形的板状 ， 板柱状晶体 图 2 ， 此种矿物纯度高 ， 晶粒粗大 ， 较难 溶 出， 少量还会残留在赤泥中。水铝石结构致密 ， 晶体 间结合紧密， 孔隙率低的矿石 ， 溶解速度也较 慢。矿石 中的水铝石晶体结构疏松， 一般溶 出较好 。一水硬铝石在一些矿区中具有择优取 向， 也 会使溶出率变差 一水软铝石晶体多为微晶、 隐晶质和胶状， 发育完整的较少见。 二 、 硅矿物 我国铝土矿中硅矿物主要为高岭石、 绿泥石和伊利石。不同矿区硅矿物及含量变化范围很 大 。 1 ． 高岭石 一般结晶细小， 呈隐晶质或显微鳞片状， 以分散状与其它矿物相胶结， 部分形成集合 体颗粒 。矿石孔洞及鲕粒核部可结晶成较完整的晶体 图 3 高岭石较易与碱反应 ， 因而矿石 中 硅矿物 以高岭石为主时， 采用预脱硅处理 ， 除去高岭石中的硅 ， 提高矿石铝硅 比， 采用拜尔法生产 氧化铝效果会更好 。 2 ． 绿泥石 大多数矿区含量少， 只有少数矿区为主要含硅矿物。矿石标本为绿色， 星点状、 蠕虫 状 。 扫描 电镜下呈细小的鳞片状与其它矿物相胶结 ， 偶尔可见其结晶成六方柱状 晶体 。 氧化铝生 产中大多数残留在赤泥中。 3 ．伊利石 大多呈细小碎 片状， 鳞片状集合体 ， 以分散状分布于矿石中 。少数结晶成较粗大的片 状 ， 偶尔可见其放射状晶体 。氧化铝生产中伊利石应尽可能残留在赤泥中 ， 有助于提高氧化铝溶 出率和降低碱耗 。含伊利石较高的矿石应尽 可能找出既能使一水硬铝石充分溶解又尽可能减少 伊利石溶解的生产条件。 三 、 铁矿物和钛矿物及其它微量矿物 1 ． 铁矿物 矿石中主要为赤铁矿、 少量黄铁矿、 针铁矿 。 大多数呈浸染状分布于矿石中 ， 矿石孔洞 中常见赤铁矿结 晶较好 的颗粒状晶体 图 4 。 拜尔法生产中不参与反应而进入赤泥 ， 但铁矿物有 时包裹或覆盖铝矿物 ， 在溶出过程中起阻挡作用 ， 使矿石溶出性能变差 2 ． 钛矿物 矿石中一般为锐钛矿和金红矿 ， 二者含量一般为小于 3 ， 呈颗粒状分散于矿石 中， 溶 出过程为除去钛的影响， 一般添加石灰， 但应掌握最佳 的添加量 ， 减少因生成水化石榴石 时氧化 铝的损失 。 维普资讯 6 1 2 电子显微学报J ．C h i n ．E l e c t r ．Mi c r o s c ．S o c ． 1 7 5 6 1 1 6 1 2 1 9 9 8 年 3 ． 微量矿物 铝土矿中也有一些微量矿物锆英石、 电气石， 硫磷铝锶矿、 榍石等。 铝土矿 的溶出性能主要取决于矿石的微观结构。 一水硬铝石结晶细小 ， 结构疏松的矿石溶出 性能较好 ， 矿石中硅矿物 以高岭石 为主时， 应采取预脱硅处理 ； 以绿泥石 ， 伊利石 为主时， 要掌握 最佳溶 出条件 ， 使一水硬铝石充分溶解又使绿泥石 ， 伊利石尽可能少溶解 ， 提高生产效率。 参考文献 [ 1 ] 扬重 愚． 氧化铝生 产工艺学 ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 3 ． [ 2 ] 陈武 ， 季 寿元 ． 矿物学导论 ． 北 京 地 质出版社 ． 1 9 8 5 ． 一 一 维普资讯