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            “重慶脫硫鋁土礦選礦脫硅工業(yè)試驗”順利完成 鋁業(yè)或迎春天


            來源:國土資源部

            中國粉體網5月13日訊  3月18日至4月12日,隨著中國地質科學院礦產綜合利用研究所(以下簡稱成都綜合所)在中國鋁業(yè)重慶分公司選礦車間順利完成“重慶脫硫鋁土礦選礦脫硅工業(yè)試驗”并獲得良好技術指標,我國鋁工業(yè)發(fā)展的春天悄然來臨。

              原料鋁硅比4.62,鋁精礦鋁硅比8.64,三氧化二鋁作業(yè)回收率83.87%;尾礦鋁硅比1.57,三氧化二鋁作業(yè)回收率16.13%……在工業(yè)試驗現場,得到這樣一組漂亮的數據后,成都綜合所所長劉亞川、副所長陳炳炎、項目組具體負責人閆武和中鋁重慶分公司負責人激動地擁抱在一起:“我們終于成功了!”

              3年多持續(xù)攻關的艱辛瞬間被激動的淚水所掩藏。而該項目對我國鋁工業(yè)發(fā)展所產生的深遠影響卻正在釋放擴大。正如劉亞川所言:這將從根本上解決我國數億噸中低品位鋁土礦的工業(yè)利用問題,減少我國鋁土礦的對外依存度,為掌握我國鋁工業(yè)發(fā)展的主動權奠定了堅實的資源基礎。

              資源雖多難利用 對外依存度居高

              如果只是簡單地以資源量來衡量的話,我國鋁土礦資源還是比較豐富的。華北地臺、揚子地臺、華南褶皺系及東南沿海四個成礦區(qū)都具有較好的鋁土礦成礦條件,尤以晉中-晉北、豫西-晉南、黔北-黔中3個成礦帶成礦條件較好,資源遠景誘人;桂西-滇東、川南-黔北等成礦帶也有一定遠景。有關部門根據已有地質條件和成礦條件分析,我國鋁土礦資源總量預計可達50億噸。

              據國土資源部公布的資料顯示,截至2010年底,全國鋁土礦累計查明的資源儲量為37.5億噸,基礎儲量約為8.97億噸。近3年多來,在找礦突破戰(zhàn)略行動實施過程中,我國進一步加大了鋁土礦的勘查力度,隨著貴州務正道等一批新的大中型鋁土礦的發(fā)現和探明,我國累計查明的鋁土礦資源量繼續(xù)穩(wěn)步增加。

              盡管我國鋁土礦資源相對豐富,但多數為中低品位難利用礦石。據了解,我國鋁土礦石多數為一水硬鋁石型低鋁硅比的中品位礦石。

              “礦石為一水型硬鋁石,且鋁硅比(Al/Si)大于8的礦石量比率低,這種礦石不能直接使用拜耳法生產氧化鋁,必須使用特殊的選礦工藝才能獲得符合生產氧化鋁的高品位礦石,導致了國內氧化鋁生產成本大大高于國外產品!眲喆ǚ治稣f,為了進一步降低氧化鋁生產成本,提高國際競爭力,國內多家氧化鋁生產企業(yè)開始進口鋁土礦,使用拜耳法進行生產。

              一方面,我國的鋁土礦品位低、難利用,同等條件下不具有優(yōu)勢;另一方面,我國又是世界氧化鋁生產第二大國,鋁土礦資源需求大幅增長,這必然導致我國鋁土礦對外依存度不斷攀升。實際數據也印證了這一尷尬事實。據《2012年中國礦產資源報告》顯示,近年來我國鋁土礦進口量呈連續(xù)快速增長之勢,對外依存度逐年提高,2011年我國鋁資源對外依存度甚至高達61.5%。這樣一來,我國的鋁工業(yè)發(fā)展必將受制于人。

              “要想把我國鋁工業(yè)的飯碗端在自己手里,就必須加強鋁土礦綜合利用,真正解決中低品位難利用鋁土礦的工業(yè)利用問題,不僅要技術上可行,更要經濟上合理,使其與從國外進口的鋁土礦相比具有一定的競爭優(yōu)勢。”劉亞川說。

              持續(xù)攻關不畏難 藥劑突破是關鍵

              實際上,針對中低品位鋁土礦的利用,國內已研究多年,也取得了不少成果,但不是技術上不過關,就是經濟上不合理,這些成果并沒有實現工業(yè)化。

              在找礦突破戰(zhàn)略行動啟動后,作為國家公益性地調隊伍,在釩鈦磁鐵礦綜合利用領域多次取得突破的成都綜合所,把拓寬礦產資源綜合利用研究領域作為“開源”的主要抓手,緊密圍繞地調科研中心工作,發(fā)揮自身優(yōu)勢和特長,圍繞國家緊缺礦種,開展有針對性的研究和攻關,并把“難利用鐵礦資源開發(fā)利用技術”、“難利用銅多金屬礦資源開發(fā)利用技術”、“難利用鋁土礦資源開發(fā)利用技術”、“稀有稀散稀土金屬礦綜合利用技術”、“中低品位難選磷礦高效選礦技術”作為主攻的五大礦種。

              重慶鋁土礦作為我國中低品位鋁土礦的代表,其礦床類型屬沉積型一水硬鋁石型鋁土礦,礦石以致密隱晶質-膠狀結構為主,組成礦物結晶差,粒度微細。同時,礦物混雜嵌布,含硅雜質礦物形態(tài)復雜,礦石性質差,屬于極難選礦石。國內多家單位對該地區(qū)鋁土礦進行了選礦研究,其選礦精礦鋁硅比低,三氧化二鋁回收率不高,選礦脫硅的指標結果不理想。

              2010年初,在中國地質調查局的支持下,成都綜合所與中鋁重慶分公司正式簽訂協(xié)議,開始合作進行“難利用鋁土礦資源開發(fā)利用技術”研究。3年多來,該所以難利用的重慶地區(qū)中低品位鋁土礦為研究對象,通過礦石工藝礦物學研究、選礦試驗研究、冶金試驗研究,根據中低品位鋁土礦石特點,以新藥劑、新工藝研究為重點,通過技術創(chuàng)新,在難利用鋁土礦方面進行了持續(xù)研究。

              “之所以選擇重慶鋁土礦,基于三方面的考慮!眲喆ń榻B說,一是因為該鋁土礦屬于極難選礦石,在國內具有代表意義;二是重慶市委、市政府提出要打造"千億元鋁產業(yè)鏈",急需通過解決重慶鋁土礦難利用問題來提高資源保障能力;三是中鋁重慶分公司急需通過對重慶中低品位鋁土礦的綜合利用,來降低成本,提高經濟效益。

              項目確定后,該所選派精兵強將,指派年輕有為的“70后”副研究員閆武具體負責該項目。閆武與項目組工作人員一起,通過對重慶地區(qū)中低品位鋁土礦進行研究分析后認為,該地區(qū)的鋁土礦含硫含硅高,脫硅十分困難。針對這一難點,他們圍繞脫硅這一關鍵環(huán)節(jié),確定了浮選脫硅工藝流程。

              提鋁降硅是鋁土礦選礦工作的重要目標,而浮選脫硅的關鍵則是藥劑的選擇。為了研發(fā)合適的藥劑,閆武在兩眼一抹黑的情況下,憑經驗看現象,在一次次試驗、一次次失敗中不斷積累經驗,先后進行了四五十次試驗,最后終于成功研發(fā)出了一種高效的鋁土礦捕收劑EM505。

              “浮選與重選相比更高效,而浮選的核心是藥劑的研發(fā)。如果藥劑過關了,設備、工藝就可以簡單些,利于成本下降!遍Z武說:“現在對藥劑的要求很嚴格,要求無毒,對環(huán)境不產生污染,同時還要從經濟角度考慮,想法選用大宗原材料,以降低藥劑生產成本,確實很難!

              藥劑的突破,無疑從根本上解決了重慶鋁土礦利用的關鍵技術問題。他們以鋁土礦捕收劑EM505為基礎,采用正浮選工藝,選礦試驗結果十分理想:對鋁硅比為5左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于10、三氧化二鋁選礦回收率80%~87%;對鋁硅比為4.5左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于9、三氧化二鋁選礦回收率大于75%;對鋁硅比為3左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于7、三氧化二鋁選礦回收率60%~73%;對鋁硅比為1.9的極低品位鋁土礦,精礦鋁硅比大于7,三氧化二鋁選礦回收率大于60%。同時,他們又對鋁土礦選礦精礦進行拜耳法溶出試驗,結果也十分理想,表明重慶地區(qū)中低品位難利用鋁土礦可采用經濟的“選礦拜耳法”工藝得到工業(yè)利用。

              該項目的成功,對成都綜合所及閆武本人來說都是一個極大鼓舞。在此基礎上,成都綜合所又繼續(xù)擴大科研工作,于2012年9月實施了“滇渝地區(qū)中低品位鋁土礦及其伴生資源合理利用技術研究”項目,以加強對中低品位鋁土礦及其伴生資源的綜合利用研究。

              工業(yè)試驗盡開顏 “強鋁之夢”不遙遠

              工業(yè)試驗是檢驗試驗室成果的試金石,也是衡量科研成果最終能否進行工業(yè)應用的關鍵。3月18日,成都綜合所在中鋁重慶分公司的積極配合和全力支持下,開始在中鋁重慶分公司選礦車間進行脫硫鋁土礦選礦脫硅工業(yè)試驗。

              對這次工業(yè)試驗,無論是成都綜合所還是中鋁公司都十分重視。成都綜合所所長劉亞川、分管科研工作的副所長陳炳炎、科技處張熊述清等親臨現場,坐鎮(zhèn)指揮,隨時分析研究試驗中可能出現的問題。中鋁重慶分公司也派出多名技術人員全程參與試驗工作,對試驗過程進行全方位監(jiān)測,并承擔所有試驗樣品的分析測試工作。

              工業(yè)試驗正式開始了。所有參與試驗的科技人員神經緊繃,心都提到嗓子眼了,1000多個日日夜夜的辛苦和期待在這一刻都凝聚在了試驗數據上。沒有想到,工業(yè)試驗出乎意料地順利,第一次精礦鋁硅比達10以上,三氧化二鋁回收率達75%~80%。看到這樣的喜人結果,劉亞川和在場的成都綜合所、中鋁重慶分公司的科技人員都深深舒了一口氣,開心地笑了。

              似乎正應了“好事多磨”這句俗話,科研人員懸著的心還未完全放進肚子里,情況就發(fā)生了突變。在第二天的工業(yè)試驗中,雖然精礦鋁硅比品位與第一天一樣,還能達到10左右,但三氧化二鋁的回收率卻突然降至70%~75%。

              怎么會出現反復,癥結在什么地方?劉亞川、陳炳炎與閆武等項目組人員一起,對逐個環(huán)節(jié)進行分析,查找原因。工藝流程沒有問題,浮選藥劑也沒有問題!他們仔細排查一遍后,并沒有發(fā)現工藝流程上的任何問題。

              難道是鋁土礦本身的問題?猜想很快得到了證實。原來,對入選的鋁土礦,按照選礦要求,需要把采自各個礦帶的鋁土礦石磨細混勻后才能入選,而中鋁重慶分公司的職工沒有經驗,只是簡單把鋁土礦摻和了一下而沒有混勻,從而導致鋁土礦石性質的差異,影響了選礦效果。

              原來是虛驚一場!在場的科技人員針對不同的礦石性質重新調整了藥劑后,精礦鋁硅比品位和三氧化二鋁的回收率又完全符合了要求。

              在工業(yè)試驗的調試階段,他們通過設備調試、浮選藥劑制度調整、流程優(yōu)化等試驗工作,得到了理想指標。在工業(yè)試驗穩(wěn)定運行階段的78小時中,應中鋁重慶分公司要求,穩(wěn)定運行的前24個小時主要生產鋁硅比為7.5左右的精礦,后54小時主要生產鋁硅比為8.5左右的精礦。試驗結果令人振奮,前24小時結果為原料鋁硅比4.71、鋁精礦鋁硅比7.63、三氧化二鋁作業(yè)回收率85.42;尾礦鋁硅比1.39、三氧化二鋁作業(yè)回收率14.58%。后54小時的結果是,原料鋁硅比4.62、鋁精礦鋁硅比8.64、三氧化二鋁作業(yè)回收率83.87%;尾礦鋁硅比1.57、三氧化二鋁作業(yè)回收率16.13%。

              “該工業(yè)試驗運行穩(wěn)定,指標良好,浮選藥劑制度簡單,技術上可行,經濟上合理,又生態(tài)環(huán)保,為低品位、難利用鋁土礦的工業(yè)利用奠定了技術基礎!遍Z武激動地說。

              而在劉亞川看來,此項工業(yè)試驗的成功并擴大應用到工業(yè)生產中的意義特別深遠,不僅可使我國超過3億噸難選中低品位鋁土礦得到經濟合理的工業(yè)利用,從而大幅提高我國鋁土礦可利用儲量,延長鋁土礦資源保障年限,降低我國鋁土礦對外依存度,而且還能促進我國鋁工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

              實際情況也正如此。目前,中鋁重慶分公司已按照成都綜合所的這一成果上馬了年產80萬噸氧化鋁生產線。此次工業(yè)試驗的成功,也標志著這一生產線正式啟動運行。相信在不久的將來,隨著此類生產線的相繼投產運行和中低品位鋁土礦的充分利用,我國的鋁工業(yè)強國夢將不會遙遠!
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