含铁高的铝土矿选矿分离铝和铁工艺方法

铝土矿是氧化铝工业重要的原料资源，随着对易选铝土的过度开采，已逐渐枯竭，目前多为难选铝土矿，多是含铁矿铝土矿，其含铁矿物以赤铁矿、针铁矿、褐铁矿等形式存在，铝则以三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的形式存在。在选矿过程中需进行除铁，以获取高铝土精矿。

通常，铝土矿分离铁常用的工艺以重选、磁选、浮选、电选、絮凝和强磁选-阴离子反浮选等为主，但该种常规选矿方法很难得到较好的铝土精矿。需通过磁化焙烧、直接还原、拜耳、酸、还原烧结或铝酸钙炉渣冶炼等方法实现铝铁分离。

1、铝土矿常规选矿法除铁

常规法以磁选为例，采用磁选法选铝除铁的先决条件是原矿中铝铁应充分解离，对于矿物粒度嵌布简单的高铁铝土矿而言，可直接采用磁选法进行选矿分离，能够获得理想的铁、铝精矿。

但高铁铝土矿中，铁矿物粒度较细，且铁铝矿物共生关系复杂，常紧密嵌布，铁铝晶体结构相近，采用单一磁选法无法有效获得合格铝精矿，成分损失较大。

2、铝土矿磁化焙烧法除铁

磁化焙烧法选铝除铁，主要是利用还原性气体（或煤）作为还原剂，将铝土矿中的铁还原成强磁铁矿，然后再利用磁选法分离磁铁与铝土矿。其流程是将原矿破碎至-5mm，添加25%焦炭量，在焙烧温度780℃，焙烧时间4.5h条件下进行磁化焙烧。焙烧后矿物经磨矿、磁选方法获得合格铁精矿和铝土精矿。但该方法在磁选过程中，损失较大，回收率低。

3、铝土矿直接还原法除铁

直接还原法选铝除铁，同样是采用煤或者气体作为还原剂，在固态条件下将矿石中的铁还原成强磁铁，再经磁选方法实现铁与铝土的有效分离。

但高铁铝土矿种矿物中铁矿物颗粒较细，直接还原后生成的金属磁铁很难聚合，因此磁选效果较差，最终很难获得较好的铝铁分离。

4、铝土矿拜耳法除铁

拜耳法选铝除铁，适于处理高铝硅比(A/S>7)的三水铝石矿，选用拜耳法溶解矿石提取氧化铝，再经选矿或酸溶从赤泥中回收铁。但该方法对原矿的品质要求较高，且在高铁三水铝土矿中，Al₂O₃不仅以三水铝石形式存在，有时会夹杂有一水硬铝石和一水软铝石，拜耳法常压浸出时只能溶出三水铝石形式存在的Al₂O₃，因此原矿中Al2O3在浸出过程中损失较大。

5、铝土矿酸法除铁

酸法选铝除铁，是利用铁、铝在不同的条件下溶于酸的能力的不同，利用铁、铝盐溶液蒸发结晶的先后顺序分离出铁铝的盐晶体，再经热分解得到氧化铝和氧化铁。

由于在酸溶的过程中，硅的化合物多属于不溶物，铁铝则与酸反应溶于液体，故酸法适合处理高硅铝土矿。但酸法对环境污染严重，酸液的回收循环使用难度大，且对设备的要求较高。

6、铝土矿还原烧结法除铁

还原烧结法选铝除铁，是利用传统烧结法生产氧化铝，然后在高铁高硅铝土矿中配加碳酸钠、碳酸钙和煤粉进行烧结，使铝土矿与碳酸钠反应生成固态铝酸钠，硅矿物与高温分解的氧化钙作用生成硅酸钙，而铁矿物则被还原为磁铁矿或者金属铁。

7、铝土矿铝酸钙炉渣冶炼法

铝酸钙炉渣冶炼法选铝除铁，是在高铁铝土矿配入石灰石(或生石灰)、煤，然后在回转窑、高炉或电炉等高温设备中，在半熔融或熔融状态下，进行还原、烧结或冶炼，将铁矿物还原为固态金属铁或熔融铁或合金铁，铝矿物与石灰进行造渣，制得铝酸钙炉渣。最终铝铁分离可通过铁水与铝酸钙炉渣的渣铁分离，或通过磁选分离铁粒。

但铝酸钙炉渣冶炼法的熔炼温度要求高、石灰消耗量大、炉渣量大且氧化铝浸出率也不高。

上述便是常规方法及其他选别铝土矿除铁方法的介绍，在实际选矿厂中，需根据铝土矿中铝、铁成分及成矿条件等进行选矿试验分析，然后在根据试验情况设计适合的高铁铝土矿选矿除铁工艺方案。

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