眾所周知，Al?O?與SiO?質(zhì)量比大于10 的高品級(jí)鋁土礦能直接用拜耳法處理，而對(duì)于Al?O?與SiO?質(zhì)量比低于8 的低品級(jí)硬水鋁石鋁土礦，可使用燒結(jié)法或燒結(jié)與拜耳法聯(lián)合的方法。燒結(jié)法能耗很大，環(huán)境不友好，氧化鋁生產(chǎn)成本高。因此，迫切需要采用低費(fèi)用的物理分選工藝以提高中國(guó)硬水鋁石礦石的Al?O?與SiO?的質(zhì)量比，以便能直接使用拜耳法工藝處理。
硬水鋁石廣泛分布于鋁土礦和紅土及某些巖石中。硬水鋁石可用作耐火材料，也可用來(lái)提煉鋁。鋁的氧化物礦物。白色或淡灰色，堅(jiān)硬，具玻璃光澤。在剛玉砂中與剛玉伴生，并廣泛分布于紅土、鋁土礦及鋁質(zhì)黏土中。大量產(chǎn)于匈牙利、南非、法國(guó)、美國(guó)阿肯色州和密蘇里州。硬水鋁石與軟水鋁石成同質(zhì)二象（即化學(xué)成分相同，但晶體結(jié)構(gòu)不同）。它不含氫氧基，但含有與氧原子呈二次配位的氫陽(yáng)離子
由于硬水鋁石與鋁硅酸鹽黏土礦物在表面破裂鍵方面存在明顯差別，因此，細(xì)磨的礦物粒子呈現(xiàn)明顯不同的表面電荷特性，它可以相應(yīng)的等電點(diǎn)(iep)加以表征。對(duì)硬水鋁石而言，得到的典型iep為pH6.4 ，此數(shù)值大大高嶺石、伊利石和葉蠟石各自的3.6 、2.8 和2.4 的iep 值。這三種鋁硅酸鹽黏土礦物的Zeta電位隨pH的變化呈現(xiàn)類(lèi)似規(guī)律。
從理論上說(shuō)，不同的iep 值表明，從硬水鋁石中反浮選鋁硅酸鹽黏土礦物可以在pH 4～6用陽(yáng)離子捕收劑進(jìn)行，此時(shí)硬水鋁石荷正電，而黏土礦物荷負(fù)電。使用一種典型的陽(yáng)離子捕收劑十二烷基胺(DDA) 進(jìn)行了三種鋁硅酸鹽黏土單礦物的浮選試驗(yàn)。
選擇多磷酸鹽作為有潛力的抑制劑是基于在硫化礦和氧化礦浮選中磷酸鹽作為有效的分散劑和抑制劑的已知經(jīng)驗(yàn)。光譜研究表明，磷酸根陰離子與暴露的表面金屬離子的配合作用是金屬硫化物和氧化物浮選中聚磷酸鹽的主要抑制和分散機(jī)理。在硬水鋁石和高嶺石浮選的抑制研究中，發(fā)現(xiàn)用DDA作捕收劑浮選硬水鋁石時(shí)，六偏磷酸鈉( (NaPO3) 6 ，簡(jiǎn)稱(chēng)SHMP) 是有效的抑制劑。在不同的SHMP濃度下DDA浮選硬水鋁石和高嶺石的回收率與pH的關(guān)系，在所試驗(yàn)的全部pH范圍內(nèi)，連續(xù)提高SHMP的加入量便抑制了硬水鋁石的回收。
應(yīng)用上述研究所得到的基礎(chǔ)知識(shí)，使用中國(guó)河南省的硬水鋁石試樣進(jìn)行了反浮選分離試驗(yàn)。給礦試樣進(jìn)行了分析，從一個(gè)鋁硅比5.7 的給礦，反浮選產(chǎn)出精礦， 氧化鋁回收率為86 % ，鋁硅比為10.6 ，這種精礦適于作為拜耳法的原料。
在中國(guó)全國(guó)基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā)計(jì)劃的資金支持下，中國(guó)中南大學(xué)胡教授領(lǐng)導(dǎo)下的研究組成功地研究了硬水鋁石礦石的反浮選工藝，分選指標(biāo)達(dá)到了用陰離子捕收劑直接浮選硬水鋁石的同等水平。
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