中國(guó)粉體網(wǎng)訊 為了降低鋁土礦對(duì)外依賴(lài)程度，提高鋁土礦資源利用效率，對(duì)高硫鋁土礦的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為必然之勢(shì)。開(kāi)發(fā)高硫高硅型鋁土礦提質(zhì)技術(shù)具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。
高硫鋁土礦
高硫鋁土礦是指含硫量大于0.7%的鋁土礦，我國(guó)一水硬鋁石型高硫鋁土礦總儲(chǔ)量約為 5.6 億噸，占我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量 11%左右。該類(lèi)鋁土礦大部分以中高品位為主，而其中高品位一水硬鋁石型高硫鋁土礦占我國(guó)高硫鋁土礦總儲(chǔ)量的55%以上。
高硫鋁土礦主要分布于河南、貴州、重慶、山東等省份。
我國(guó)高硫鋁土礦分布圖
高硫鋁土礦的主要特點(diǎn)是：
礦藏深度越深則硫含量越高，硫含量在0.8％至７％之間；
鋁品位高，全球2/3儲(chǔ)量的高硫鋁土礦Ａ/Ｓ（鋁硅比）在7以上；
分布不均勻、大小不一的含硫礦物與礦物流質(zhì)嵌入關(guān)系復(fù)雜。
鋁土礦硫分布及危害
硫元素在高硫鋁土礦中主要以黃鐵礦的形式存在，還有部分為白鐵礦或者磁黃鐵礦，少數(shù)為硫酸鹽礦物。實(shí)際礦石組成復(fù)雜多變，不同地區(qū)產(chǎn)出的鋁土礦含硫形式以及硫含量不盡相同，即使同一地區(qū)的高硫鋁土礦性質(zhì)也不一定完全相同。在一水硬鋁石型高硫鋁土礦中硫元素最主要以黃鐵礦形式分布，硫酸鹽礦物多數(shù)不能形成晶體，同時(shí)礦物中夾雜著赤鐵礦、銳鈦礦等礦物。
硫在氧化鋁生產(chǎn)中的危害
硫元素在拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的溶出過(guò)程中以S22-、S2-、SO32-、SO42-、S2O32-、等形態(tài)存在，溶出液中主要以S2-、S2O32-存在，閃蒸液中主要以SO42-存在。這些離子的存在會(huì)嚴(yán)重影響溶出工藝的效果。
鋁土礦中硫的危害有：
腐蝕生產(chǎn)設(shè)備
造成溶出液污染，降低產(chǎn)品品質(zhì)。
與溶液中堿反應(yīng)，增加堿的消耗量。
不利于鋁土礦溶出以及種分分解
危害設(shè)備安全。
降低赤泥沉降能力。
對(duì)此，尋找簡(jiǎn)單、低成本、高效率的工業(yè)化脫硫方式，減少礦物中硫?qū)ιa(chǎn)的危害，已經(jīng)成為我國(guó)氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要研究方向。
鋁土礦脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀
浮選法脫硫
浮選法脫硫是利用硫在鋁土礦中主要以硫化鐵的形式存在，而鋁礦物在鋁土礦中主要以氧化物和氫氧化物形式存在，根據(jù)硫化物和氧化物性質(zhì)的不同，通過(guò)使用浮選藥劑將硫化物從礦石內(nèi)分離出來(lái)。
黃藥常常用作為硫化鐵礦物的捕收劑，可以對(duì)高硫鋁土礦中硫鐵礦進(jìn)行分離，浮選工藝采用抑多浮少的原理，以達(dá)到降低鋁土礦中硫含量的目的。
優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)崿F(xiàn)在氧化鋁生產(chǎn)前脫硫，并獲得品位較高的硫產(chǎn)品，且不需增加尾氣處理裝置。
缺點(diǎn)：鋁土礦中礦物可磨性的差異較大，脈石礦物易出現(xiàn)過(guò)磨甚至泥化，影響浮選效率。
預(yù)焙燒脫硫
焙燒脫硫是指在礦石進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)工藝之前，將高硫鋁土礦進(jìn)行焙燒，并使之在高溫環(huán)境下停留一段時(shí)間，使礦物中的硫化物氧化轉(zhuǎn)變?yōu)?SO2 氣體，再通過(guò)堿性物質(zhì)吸收 SO2 氣體，從而使硫從鋁土礦中得以脫離，達(dá)到分離的目的。
優(yōu)點(diǎn)：脫硫率高，活化礦物，提高赤泥沉降性能，同時(shí)去除有機(jī)硫等。
缺點(diǎn)：存在焙燒溫度高、焙燒時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，而且靜態(tài)焙燒脫硫容易產(chǎn)生SO2氣體在礦粉上富集的情況，導(dǎo)致“欠燒”和“過(guò)燒”。
溶出過(guò)程脫硫
過(guò)程脫硫是指在沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)脫硫的高硫鋁土礦溶出液中加入脫硫劑，使硫形成沉淀從而與鋁酸鈉溶液分開(kāi)。
優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，脫硫效果好。
缺點(diǎn)：硫渣回收再生工藝復(fù)雜，脫硫劑消耗量大以及含鹽物質(zhì)價(jià)格昂貴，對(duì)工藝條件要求高，含鹽雜質(zhì)難以處理等缺點(diǎn)限制了此法的工業(yè)化應(yīng)用。
生物脫硫技術(shù)
生物脫硫技術(shù)主要是利用某些好氧嗜酸的化能自養(yǎng)型硫桿菌屬及硫化葉菌屬微生物，以直接或間接作用機(jī)理加速礦物微粒浸出的過(guò)程。直接接觸就是在脫硫過(guò)程中采用微生物直接與黃鐵礦接觸的方法，微生物使黃鐵礦氧化從而自身獲得足夠的能量；間接接觸即是在以上基礎(chǔ)上微生物產(chǎn)生硫酸高鐵，硫酸高鐵繼而氧化黃鐵礦，最終導(dǎo)致礦物分解產(chǎn)生硫酸或者硫酸鹽。
優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)條件溫和、過(guò)程穩(wěn)定、復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程高效化。
缺點(diǎn)：篩選特異性菌種并保持其髙活性工作量大、難以處理大量礦物。
電化學(xué)脫硫
高硫鋁土礦電解脫硫就是通過(guò)電化學(xué)氧化的方法把礦物中的固相硫氧化成可溶性硫，經(jīng)過(guò)固液分離實(shí)現(xiàn)礦物的脫硫，獲得潔凈礦物，其本質(zhì)上是一種電化學(xué)選礦。
電解脫硫原理
在高硫鋁土礦電化學(xué)脫硫過(guò)程中，電解過(guò)程中產(chǎn)生羥基自由基引發(fā)了一系列的自由基氧化反應(yīng)，與其他脫硫方法相比，電化學(xué)脫硫法具有羥基自由基的生成條件溫和氧化能力極強(qiáng)，且無(wú)選擇性、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于耗電量大，對(duì)于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用具有地域限制。
參考資料：
胡英楠.羥基自由基氧化黃鐵礦及外場(chǎng)強(qiáng)化高硫鋁土礦電解脫硫機(jī)理
黨殿原.高硫高硅鋁土礦浮選分離工藝研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
