关于澳洲低温韦帕矿在氧化铝生产中的应用研究

曲禹颖

（山东南山东海氧化铝有限公司，山东 龙口 265713）

目前山东省的氧化铝公司低温生产线逐渐开始采用澳洲、印度、巴西、马来西亚等地区的铝土矿取代印尼矿生产氧化铝，以此保证氧化铝低温线生产的矿石供应。其中，澳洲低温矿是主要的矿源[1]。本文主要针对目前澳大利亚低温韦帕矿在山东某氧化铝厂低温生产线的应用现状，以及将其应用在高温生产线的应用价值进行研究，并与该厂现使用澳洲高温矿进行溶出效果经济效益比对。

1 澳洲低温韦帕矿的使用现状

目前，山东某氧化铝厂进口的澳洲低温矿主要用于低温线生产，澳洲低温矿包括戈夫矿和韦帕矿两种矿石，矿石结构形态疏松多孔，在溶出过程中，反应不仅发生在矿粒表面，而且能渗透到矿粒内部的毛细管和裂缝中。其中低温韦帕矿氧化铝含量达到49%左右，铝硅比达到7.0以上，用于低温溶出生产线，赤泥铝硅比达1.8左右，溶出率较低，其溶出效果相对差一些。为更好的验证矿石溶出效果，开展了实验室实验[2]。

澳洲低温矿在低温溶出条件下溶出性能研究：

1.1 实验原料

将矿石烘干、研磨、混匀后分析其化学成分，结果见表1。

表1 矿石化学成分

采用日本岛津生产的XRD-6000型衍射仪对矿石进行XRD分析，可以看出，澳大利亚低温矿主要由活性好，结构疏松的三水铝石矿构成，具体组分及含量如表2所示。

表2 矿石物相成分

实验用溶出母液采用该氧化铝厂现场使用的循环母液，3个矿石分别采用以下三个溶出母液进行低温溶出实验。

1.2 实验设备和实验条件

溶出实验在GSHA-2L型高压反应釜内进行。低温溶出采用溶出温度140℃，保温时间15分钟。搅拌转速为280r/min。

1.3 实验方法与数据

根据配矿量计算，在1升母液中加入一定量的矿石，加入至高压釜内进行溶出实验，待实验完成后，将溶出矿浆抽滤，进行液固分离，分别测定液相和固相化学成分如表3。

1.4 实验结果计算及讨论

通过将澳洲低温矿进行低温溶出实验后的化学成分分析结果，计算矿石溶出的赤泥产出率，溶出率，相对溶出率，矿耗，碱耗，并进行数据比对，结果见表4。

表4 实验计算结果

根据表4实验结果显示，韦帕矿与戈夫矿用于低温溶出，韦帕矿溶出赤泥铝硅比和钠硅比较戈夫矿溶出赤泥高，赤泥产出率高，溶出率低，溶出效果较戈夫矿差，碱耗（化学损失）较戈夫矿碱耗高100 Kg以上，矿耗也较高。

2 澳洲低温韦帕矿在高温溶出条件下的应用研究

2.1 低温韦帕澳矿的高温溶出实验

采用溶出温度240℃，保温时间10分钟。

表6 实验计算结果

实验结果显示，两个低温韦帕矿用于高温溶出生产，溶出赤泥铝硅比较低，赤泥产出率低，溶出率高，可达84%，每吨氧化铝矿耗为2.42吨，较用于低温溶出生产矿耗可降低0.32吨。生产每吨氧化铝碱耗（化学损失）平均为394Kg（32%），比用于低温生产线可降低碱耗（化学损失）18Kg，低温韦帕矿用于高温溶出生产可降低生产成本约113元/t-AO。

2.2 现用的高温韦帕澳矿的高温溶出实验

表7 澳洲高温矿化学成分

表8 澳洲高温韦帕矿物相成分

表10 澳洲高温韦帕矿石实验计算结果

将两个低温韦帕矿高温溶出实验结果，与高温澳矿实验结果比较，溶出赤泥铝硅比和赤泥产出率基本相当，生产每吨氧化铝碱耗（化学损失）较高温澳矿可降低113Kg. 另外根据该厂2016年年报计算，高温线每吨氧化铝碱耗（化学损失）平均为494Kg，若采用澳洲低温韦帕矿用于高温线可降低碱耗（化学损失）100Kg/t-AO.

表3 矿石低温溶出后实验结果

表5 矿石溶出后实验结果

表9 澳洲高温韦帕矿溶出后实验结果

3 结论及建议

3.1 结论

（1）将低温韦帕矿用于高温溶出生产比用于低温溶出，溶出赤泥铝硅比较低，赤泥产出率降低，溶出率高，可达84%，每吨氧化铝矿耗为2.42吨，较低温溶出生产可以降低矿耗0.32吨。也就是说，1吨低温韦帕矿用在低温生产线上，可产0.36吨氧化铝，而将其用于高温生产线上，可生产氧化铝0.41吨，多产0.05吨。

（2）低温韦帕矿用于高温溶出，与该厂现用的高温韦帕矿比较，生产每吨氧化铝碱耗（化学损失）较高温韦帕澳矿可降低碱耗112Kg. 按该厂2016年年报计算，高温线每吨氧化铝碱耗化损平均为494Kg，若采用澳洲低温韦帕矿用于高温线可降低碱耗（化学损失）100Kg.

（3）目前，进口低温韦帕矿比高温矿差价在每吨50元左右，在价格上有很大的优势。

综上所述通过试验对比低温韦帕矿用于高温较用于低温更有优势，是可行的，可以进一步降低氧化铝生产成本，提高经济效益。

3.2 建议

根据上述结论，建议在低温生产线矿源充足的情况下，将低温韦帕矿用于氧化铝高温生产，可提高韦帕矿的溶出率，提高矿石利用率，同时降低高温生产氧化铝的化学碱损失，降低生产成本，获取更好的经济效益。