中国铝土矿选矿的现状与进展.doc

我国铝土矿选矿的现状与进展
郑州广益达资源新技术有限公司
任光明

前言
近十年来，我国氧化铝工业随着民营资本的进入，呈现了爆炸式发展，氧化铝产能由2001年前几乎全部国有资本的800万吨，发展到目前的4500万吨，随着氧化铝产能的扩大，铝土矿消费量液迅速增长，国内铝土矿需求超过1亿吨，众多氧化铝企业对铝土矿资源的争夺也达到了白热化。
我国铝土矿总体特征为资源相对匮乏，铝土矿品质不佳，中国铝土矿储量、基础储量分别占世界的约2.6%和6%，而且几乎全是难溶的一水硬铝石，目前保有储量仅23亿吨，国内铝土矿只能使用20年左右。铝土矿资源在经历了最近10年的掠夺性开采后，已经出现了严重的贫化和枯竭，2002年氧化铝厂原矿A/S尚可保持在8.5以上，到了2009年，氧化铝厂原矿A/S基本维持在6左右，甚至已经下降到了5.0的水平，可以预计，两年后氧化铝厂只能使用A/S4.5左右的原矿，这将达到拜耳法生产的最低极限，国内大量的氧化铝产能将面临依靠进口铝土矿的局面，由于跨国公司垄断了全球大部分铝土矿资源，掌握着全球铝土矿的供应和定价权，进口量的大幅增加将使铝土矿成为“铁矿石第二”，给我国铝工业带来经济损失和资源保障威胁。
铝土矿选矿是解决国内大量的氧化铝产能用矿的唯一途径。我国第一条铝土矿选矿生产线2002年在中州铝厂投用，中铝河南分公司、希望铝业、开曼铝业与汇源铝业铝土矿选矿工程也于2009年相继投产。选矿技术也经历了从XBF机械搅拌充气式串联浮选槽技术到詹姆斯微泡充气矿化浮选槽并联技术，至目前詹姆斯微泡充气矿化浮选槽集成快速浮选技术的不断进步与完善，技术经济指标也得到大幅提高，具有了广泛的推广价值。目前，入选原矿A/S可以减低到2.5左右，精矿A/S的提高值为原矿A/S的两倍左右是最为经济的控制条件，精矿收率约为75%，尾矿A/S可以控制到1.3以下。
我国铝土矿选矿脱硅技术发展回顾
我国铝土矿浮选脱硅技术从上世纪70年代开始实验研究至今，经历了四个主要发展阶段，第一个阶段是上世纪70年代，中南大学、北京矿冶研究院、广州有色金属研究院、郑州轻金属研究院等单位都开展了铝土矿选矿研究，但由于当时选矿技术所限，其结果始终未能满足工业生产要求，所以未能引起足够重视。第二个阶段以中国长城铝业公司所属中州铝厂为代表的XBF机械搅拌充气式串联浮选槽的浮选工艺。第三个阶段是以开曼铝业为代表的詹姆斯微泡充气矿化浮选槽并联浮选工艺。第四个阶段是以河南东大矿业为代表的詹姆斯微泡充气矿化浮选槽集成快速浮选工艺。
2.1XBF机械搅拌充气式串联浮选槽技术的应用
我国第一条铝土矿选矿工业试验生产线由中国长城铝业公司于2000年在小关铝矿建成，该生产线采用了XBF机械搅拌充气式串联浮选槽技术，对铝土矿正、反浮选都进行了工业试验，试验结果表明，正浮选氧化铝总回收率可以达到85%，并确立了选择性磨矿——分离部分粗矿颗粒为精矿的半浮选流程。2002年中国长城铝业公司所属中州铝厂浮选生产线建成投产，最终形成了分离部分粗矿颗粒为精矿、XBF机械搅拌充气式串联浮选槽6-2-4-3-2流程，即1粗（6槽串联）—1粗扫（2槽串联）—1精（4槽串联）—2精（3槽串联）—1精扫（2槽串联）的流程。该项目实现了预计的经济技术指标，目前入选矿石A/S为4.0-4.5，精矿A/S为7左右，尾矿A/S为1.5左右。吨原矿电耗70KWh，吨原矿药剂消耗1200g，吨原矿加工成本超过100元。中州铝厂的成功激励了其他企业建设选矿项目的热情，2006-2009年中国铝业河南分公司、汇源铝业、希望铝业的选矿工程相继投产，这些大规模的选厂都是在氧化铝生产流程上嫁接的选矿流程；同时还有几家小规模独立的选矿厂建成投产，这些选厂的精矿作为产品进行市场销售；2009年以前建成的选厂基本上沿用了与中州铝厂相似的流程。
该流程在当时作为一种新工艺，改善了我国氧化铝工业的困境，即由于我国铝土矿的特性，只能采取高能耗的混联法或串联法生产工艺，使氧化铝拜耳法生产成为现实，具有传统工艺不可比拟的优势，所以得到行业的广泛认可和赞扬，但由于是新工艺，在实际运行中也暴露出不少问题和缺点，归结起来，该工艺流程主要优势和缺点如下：
优势：
①系统浮选槽串联自流，系统平衡容易控制；
②传统浮选技术，生产容易掌握。
缺点：
①大颗粒贫连生体矿物竞争药剂困难，难以矿化起浮，造成尾矿A/S超标，只能先分离部分粗矿颗粒直接作为精矿，以控制进入浮选的粗矿颗粒的数量，从而造成精矿A/S也难以达到要求；
②系统运转设备多，能耗过高，造成选矿成本过高；
③系统必须加入大量的消泡水来保证泡沫的流转，从而必须配置精矿浆、尾矿浆浓缩设备。
实际的工厂运营表明，该半浮选流程作为氧化铝厂嫁接的生产流程来说，有一定的运营价值，因为选矿仅是氧化铝生