试论铝土矿露天采矿时矿物原料的综合利用.pdfVIP

勘察与测绘 监 研 嗣黄 晦 2012年 10月 【文章编号】1673—0038(2012)30—0172—02 试论铝土矿露天采矿时矿物原料的综合利用 马玉琪 张玉辉 (中铝矿业有限公司郑州分公司渑池矿 河南省 三门峡市 渑池县 472433) 摘 要：在我国，最重要的铝土矿资源是硬水铝矿，硬水铝矿中含铝多，含硅多，含微量的铁和锰。氧化铝的生成主要是 利用烧结法，拜耳法以及拜耳——烧结法三种生产方法。随着资源的不断开发和利用，高铝硅比的硬水铝矿已经越来越稀 少，而铝硅比5～6的硬水铝矿又不适用于拜耳法的生产条件，因此，科研人员经过研究和实践后，提 出了全新的选矿—— 拜耳法，帮助 了氧化铝工业的发展。利用选矿——拜耳法能够较好的解决生产工艺问题，但是 ，在生产过程 中，会产生大概 有20％的尾矿。它们聚集在尾矿库里，既占用大面积土地，也破坏了地下水的水质，另外，尾矿都是呈微小的颗粒状，会随 风飘扬，破坏周围环境，因此，怎样处理这些尾矿，并进一步加以利用，必须立即研究出有效的方法。本文首先介绍了铝土 矿尾矿中的铝硅酸盐矿物，提出了它们的利用价值，接着论述了我国目前铝土矿尾矿综合利用的情况，并总结了下一步的 研究和发展方向。 关键词：铝土矿；露天采矿；氧化铝；矿物原料；综合利用 1引 言 3高岭石，叶蜡石，伊利石的应用 氧化铝工业是我国经济发展的重要基础之一，要 高岭石，叶蜡石，伊利石等大都应用在 以下一些领 使它能够长远地发展，就要求对铝土矿采矿时矿物原 域： 料的综合利用作进一步的分析和研究。 3．1建筑领域 2铝土矿尾矿中主要矿物原料的特性 将高岭土来替换硅灰石用于高强混凝土，能够使 在提取氧化铝的过程中，产生的大都为铝硅酸盐 混凝土强度增加，耐化学腐蚀性增强，渗透率减小。叶 矿物，熟悉并掌握它们的物理特征，化学特性，对矿物 蜡石可用来生产 白水泥和屋面防水材料等 。高岭土，叶 原料的充分利用十分有利。硬水铝矿中，有用的硬水铝 蜡石拥有耐高温的能力，可用于生产各种高温耐火砖， 矿大概为70％，还有就是铝硅酸盐矿物了，其中高岭 绝缘砖，各种熔炼炉和热风炉的炉衬砖等。 石，叶蜡石，伊利石这三种矿物数量最多。它们各 自的 3．2环境保护领域 具体特性如表 1所示。 高岭石的吸附能力较佳，经科研人员研究得出，对 表 1 于含氟溶液来说，是溶液DH值越高，它的吸附力就越 名称 高岭石 叶蜡石 伊利石 弱。研究还得出，伊利石能够吸附金属离子。 1：1型层状硅酸盐 2：1型层状硅酸盐矿物，其 矿物，其结构为二八结构为二八面体，结构特点 3．3新型材料领域 面体，由1：1的硅氧 为每一个结构单元由上下 属2 结构 四面体和铝氧八面 两层四面体ISled2组成的 ：1型层状，其结构为 对高岭石，叶蜡石和伊利石进行表面改性处理后 体组成 二八面体 ， 硅氧四面体 六方网层，中间夹一层 A『1— 和铝氧八面体共用 0(0H)1八面体 “氢氧铝层” 都可作为 良好的填充材料。常用表面改性剂为硅烷偶 氧原子，属三斜晶系 组层。主要为单斜晶系。 联剂，钛酸酯偶联剂和有机硅等。例如煅烧高岭土用硅 结构式 Al2si2o5(OH)4或 Alsi401叫(OH)2或Al203·KAI~(AI，Si)Si30 (0H)2 AI203’2SiO22‘H20， 4SiO2．H20 。nH 油进行改性处理后，可提高PVC塑料和电缆填料的防 理论化 SiO266．7％， SiO266．7％，A120328．3％ 学组成 A12O328．3％ O5％ 0 潮能力。以硅烷偶联剂为活性剂，对伊利石