铝矿石成分对氧化铝生产的影响(3)

铝土矿成分对氧化铝生产的影响

围，生料中的Fe2O3是烧结熟料时的主要矿化剂，起降低烧结温度和熟料熔融温度的作用。生料烧结温度随着[F]/[A]比的提高而下降。一般来说生料[F]/[A]控制在0.08—0.12范围内较好，铝土矿配料的[F]/[A]应大于0.08，这样有利于熟料烧结成块，同时也有利于熟料窑的“挂窑皮”。铁铝比过高，会使烧结温度范围变窄，熟料窑操作困难。

铝土矿中的Fe2O3含量对混联法生产影响较大，2006年老系统高铝Fe2O3含量2.95%，普铝Fe2O3含量5.0%，当高铝Fe2O3含量增加1%时，经计算，普铝Fe2O3含量将降低3%左右，因此，合理组织铁含量较高的高铝矿供给混联法拜耳法系统，可以解决烧结法系统由于铁含量低造成的熟料烧结困难问题，改善熟料烧结质量。 4.7. 铝土矿中杂质CaO的影响

在拜耳法生产中，CaO主要来源于铝土矿和许多作业环节的外部添加。矿石中的少量石灰石在矿浆湿磨条件下可完全分解，生成3CaO·Al2O3·6H2O和Na2CO3，高温下，3CaO·Al2O3·6H2O被分解，最终发生反苛化反应，增大了Na2CO3浓度，降低了循环效率。矿石中碳酸盐是拜耳法中Na2CO3积累的主要根源，据统计，在拜耳法每一循环中，由于碳酸盐分解，Na2CO3含量增加2%以上，另外由于吸收空气中的CO2，也使Na2CO3含量增加0.2~0.3%，一般含CaO＞2.5%的铝土矿不适于拜耳法生产。我厂高铝矿中的CaO去年平均1.17%,能满足生产需要。

在拜耳法溶出一水硬铝石型铝土矿时，为了提高氧化铝的溶出

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铝土矿成分对氧化铝生产的影响

率，降低碱耗，克服TiO2的有害作用，要添加石灰，往铝酸钠溶液中添加石灰将引起水化石榴石的生成。还可以起到活化一水硬铝石的作用。因生成的水化石榴石比钠硅渣更易脱离矿粒表面，使碱液能很好地渗透到矿石表面，强化溶出过程，改善沉降性能。 4.8. 铝土矿中杂质MgO的影响

铝土矿中常含有或多或少的MgO，MgO在常压下不与碱液反应，高温过程中，能使硅矿物的反应率降低，使钠硅渣在溶液中的SiO2的平衡浓度升高，结晶度变差，引起赤泥沉降性能变坏。但MgO的存在，可使赤泥的钠硅比有所降低，主要部分Mg进入钠硅渣晶格，置换出部分钠，因此适量MgO的存在对降低碱耗有利。 4.9. 铝土矿中含硫矿物的影响

铝土矿中主要的含硫矿物是黄铁矿、白铁矿和胶黄铁矿，山西铝土矿硫含量较低。黄铁矿在180℃开始被碱液分解，并随温度和碱液浓度的提高而加剧，造成Na2O的损失，当溶液中硫含量由0.5g/l提高4.0g/l后，会使钢材受到严重腐蚀，增加溶液中铁含量，尤其是以Na2CO3.2Na2SO4复盐析出，在蒸发器和溶出器内结疤，降低传热系数。溶液中硫含量增加还能使矿浆的磨制和分级受到影响，赤泥沉降性能变差。铝土矿中硫含量超过0.7%~0.8%，就能导致氧化铝品位因铁的污染而下降。因此拜耳法要求矿石中的硫含量低于0.7%。

烧结法熟料中的负二价硫S-2指以Na2S和FeS等化合物形态存在硫，对熟料质量影响较大，生产经验证明：S-2含量＞ 0.32%的

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铝土矿成分对氧化铝生产的影响

熟料是黑心多孔的，质量好；而黄心熟料或粉状黄料S-2含量小于0.32%，特别是小于0.1%时，在各方面的性能都比较差。熟料中以Na2SO4形态存在的硫（SNS）对烧结法产生是有害的。

煤粉质量对熟料质量有较大的影响，在熟料烧结过程中，煤粉的灰分和硫几乎全部进入熟料之中，正常情况下，煤灰使熟料的铝硅比比生料低0.2~0.3，碱比低0.02~0.05。煤粉灰分大将使熟料质量和烧结窑操作受到影响。煤粉中的硫经过燃烧后，与生料中的碱作用生成硫酸钠，为了减少硫酸钠的危害，要求燃煤（油）含硫小于0.7。

烧结法中采用生料加煤的方法排除流程中积累的硫酸钠，通过生料加煤，使熟料中的硫大部分被还原成二价硫化物（FeS.CaS）及SO2状态，从赤泥中排除，减缓了生产过程中硫酸钠的积累，而且由于Fe2O3被还原成FeO或FeS，减少了Fe2O3的配碱量，降低了碱耗。拜耳法除硫的方法有给铝酸钠溶液中鼓入空气，使硫氧化成硫酸钠，在溶液蒸发时析出，再就是添加除硫剂氧化锌和氧化钡，使成为硫化锌析出，同时氧化钡还可以同时脱去溶液中的SO42-、CO32-和SiO32-离子。

4.10. 铝土矿中有机物的影响

三水铝石矿和一水软铝石矿常含有0.2%~0.4%的有机物，而一水硬铝石矿含量较少，一般在0.05%~0.1%之间。矿石中有机物对烧结法和混联法生产影响不大，可通过烧结过程除去。在拜耳法生产中，部分有机物在溶出过程中进入溶液，并被分解形成可溶性钠的有机化合物，当有机物含量达到一定程度后，就会降低溶液的产出率，

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铝土矿成分对氧化铝生产的影响

干扰种分时氢氧化铝颗粒的附聚，使溶液和氢氧化铝带色，焙烧时氢氧化铝颗粒变细，氧化铝中的碱含量上升，并使溶液的密度、黏度升高，容易起泡。

消除有机物的主要方法有向铝酸钠溶液中鼓入空气并提高温度以加强其氧化和分解，向蒸发母液中添加石灰进行吸附，向蒸发母液中添加草酸钠晶种，使有机物结晶析出。 4.11. 铝土矿中附水的影响

铝土矿中附水增加，使矿石消耗增加，能耗上升，物料流量增大，因此，水分含量应越低越好。经计算，铝土矿附水提高1%，新老系统矿石单耗将增加0.022t/t-AO和0.02t/t-AO，蒸汽费用增加0.57元/t-AO 和0.45元/t-AO。

5.矿石A/S的变化对氧化铝产量、碱耗、能耗和成本的影响分析

5.1老系统矿石A/S的变化对氧化铝各项消耗的影响

以2007年的市场价和计划价分别对各项消耗进行了计算。 下面为矿石A/S由10.45降到8.45时各项消耗的变化（见附表1）

在拜耳法和溶出磨下料量保持不变，其他指标稳定的前提下，经计算知，矿石A/S 10.45→8.45时，高铝矿石单耗分别为1.08t、1.11t和1.15t，高铝矿单耗上升0.07 t；碱耗分别为77.48Kg、77.79 Kg和80.21Kg；碱耗上升2.73 Kg；按市场价计算费用分别为708.21元、714.98元和724.2元，费用上升了16元/ t-AO。按计划价计算费用分别为649.93元，655.01元，662.59元，费用上升了12.66

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铝土矿成分对氧化铝生产的影响

元/ t-AO。

5.2. 80万吨拜耳法系统矿石A/S的变化对氧化铝各项消耗的影响

以2007年的市场价和计划价分别对各项消耗进行了计算。 下面为矿石A/S由8.49降到6.49时各项消耗的变化（见附表2），

在拜耳法溶出进料量保持889.6M3/H时，当矿石A/S由8.49变化到6.49时，经计算知，由于矿石A/S的降低导致年氧化铝产量降低了3.93万吨，铝土矿消耗增加0.26t/t-AO，碱耗增加68.28Kg/ t-AO，按市场价计算费用增加191.25元/ t-AO，按计划价计算费用增加了156.5元/ t-AO。

再者，进厂矿石品位及成分的波动，使生产组织难度加大，工人操作岗位困难，指标难以控制，对烧结法来说，生料A/S的波动，使配碱、配钙量频繁调整，生产控制难度增大，拜耳法的配钙量、碱液量也需要随时调整，对稳定生产造成了很大的麻烦。

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