鋁土礦經(jīng)選礦后,產(chǎn)出一部分尾礦,其成分及產(chǎn)量隨原礦成分及選礦方法不同而異。通常,對原礦含Al2O3在50%~60%以上時(shí),經(jīng)浮選后,尾礦產(chǎn)量約在35%~38%左右;尾礦中主要成分為Al2O3和SiO2,少量的有鈣、鎂、鐵及鈦的氧化物。我國幾個(gè)重點(diǎn)礦山的礦石經(jīng)選礦后的尾礦成分見表1。從表中可見,尾礦成分均達(dá)到了原冶金部頒發(fā)的YB2212-73標(biāo)準(zhǔn)的二ji品(乙)的鋁礬土原料的要求。
鋁土礦選礦尾礦(以下簡稱尾礦)由河南鄭州小關(guān)一水硬鋁石-gao嶺石型鋁土礦經(jīng)正浮選產(chǎn)生。外觀呈土紅色,硬泥團(tuán)狀。化學(xué)成分以氧化鋁和氧化硅為主,含鐵、鈦、鈣、鎂、鉀、鈉等雜質(zhì)。X 射線衍射分析(XRD)測得其主要礦物成分為一水硬鋁石、gao嶺石、銳鈦礦、赤鐵礦及石英。一水硬鋁石呈塊狀、柱狀、粒狀與片狀gao嶺石相互嵌布, 鐵、鈦礦物主要呈微細(xì)粒分布在一水硬鋁石或gao嶺石中。
激光粒度儀測得粒度分布具3 個(gè)明顯的顆粒體積百分比峰,粒徑范圍分別為:+0.283~1μm、+1~20 μm、+20~447 μm,其中70%以上顆粒的粒徑分布于后2 個(gè)范圍,尾礦平均粒徑6.98 μm。2 尾礦熱行為采用德國NETZSCH公司的STA449C同步熱分析儀(差示掃描量熱/熱重,DSC/TG)在空氣氣氛下、以10 K/min 升溫速率測得尾礦的DSC/TG 如圖4。在400~600 ℃區(qū)間內(nèi),DSC 曲線上有一吸熱峰,對應(yīng)的TG 曲線上有大的失重臺階,失重量為13%,這是尾礦中含水礦物一水硬鋁石和gao嶺石受熱脫水以及有機(jī)物燃燒所致。
溫度gao于600 ℃時(shí),TG 曲線趨于水平,表明此溫度下尾礦中的水分及有機(jī)物已全部移除。圖5為尾礦分別在500、550 和600 ℃煅燒的XRD 圖。在500℃煅燒的尾礦,圖譜中一水硬鋁石的衍射峰較弱,氧化鋁衍射峰較強(qiáng),gao嶺石衍射峰與未煅燒尾礦相比大大降低,表明此溫度下,大部分一水硬鋁石及gao嶺石脫水成為氧化鋁和偏gao嶺石。至550℃時(shí),圖譜中一水硬鋁石衍射峰消失,gao嶺石衍射峰強(qiáng)度進(jìn)一步減弱,表明一水硬鋁石已全部脫水成為氧化鋁,仍有少量gao嶺石存在,至600℃時(shí),gao嶺石全部失水成為偏gao嶺石。
鐵礦物與其它礦物的嵌布關(guān)系及嵌布粒度將直接影響到除鐵方法的選擇及除鐵效果,采用電子顯微分析、化學(xué)分析法研究尾礦中鐵礦物與其它礦物的礦物嵌布關(guān)系及嵌布粒度。具體過程為:將尾礦淘洗除去泥質(zhì),粗砂粒用環(huán)氧樹脂膠結(jié)后,經(jīng)粗磨、細(xì)磨、拋光制成光片用于電子顯微分析?;瘜W(xué)分析流程為:將一定量的尾礦篩分分ji,各粒ji酸洗-鐵含量分析-球磨-粒度分析。
根據(jù)國內(nèi)資料以及尾礦性能的測定,尾礦可作耐火黏土、建筑、、水泥配料、瓷磚等用途。如山西尾礦含Al2O357.48%、Fe2O31.61%、CaO0.13%,耐火度大于1799℃,符合gao鋁礬土耐火材料標(biāo)準(zhǔn)。廣西平果鋁土礦尾礦含鐵量gao,亦可用作建筑用磚,成型后可達(dá)150kg/cm2,強(qiáng)度c過普通磚的一倍。
相關(guān)閱讀:尾礦干排篩