中國粉體網訊 據中南大學消息，中南大學冶金與環境學院李小斌教授團隊顛覆了傳統一水硬鋁石礦拜耳法石灰溶出技術，發明了一種非石灰溶出技術，并在國家電投集團山西鋁業有限公司工業試驗運行成功，取得顯著經濟社會環保效益。近日，由中國有色金屬工業協會組織進行了科學技術成果評價，中國工程院院士黃小衛教授等與會專家一致認為“該技術整體達到國際領先水平，建議加快推廣應用”。
目前我國氧化鋁產量約占全球總產量的53%，年產氧化鋁近8000萬噸。我國氧化鋁工業的可持續發展正面臨合格鋁土礦資源保障程度極低和赤泥排放量巨大兩大嚴峻挑戰，因為其中約50%采用高溫拜耳法溶出技術處理國內一水硬鋁石礦生產。而一水硬鋁石礦在高溫拜耳法溶出過程中鈦礦物嚴重阻滯鋁礦物的溶出，自1933年前蘇聯冶金專家提出添加石灰的解決方案以來，一直未曾改變，現行工業上通常添加干礦量10—12%的石灰。添加石灰雖然在很大程度上消除了鈦礦物的不利影響，但造成氧化鋁回收率降低、赤泥產出率增加、赤泥組成復雜、溶液反苛化嚴重等不利影響。
近十年來，李小斌教授研究團隊針對上述問題，在深入研究定向調控鋁土礦溶出過程物相轉化和赤泥礦相重構原理和方法的基礎上，提出了無鈣拜耳法溶出新技術。通過精準調整赤泥中礦物的存在形態和高效分選鐵礦物，實現氧化鋁生產資源高效利用和赤泥大幅減排。
此次李小斌教授在國際上首次提出了一水硬鋁石礦非石灰拜耳法溶出的理念，明確了鈦礦物阻滯作用的固膜機理和調控原理，最終形成了一水硬鋁石礦非石灰高溫拜耳法溶出技術體系：
1、以礦石量0.1%的自行合成有機添加劑替代大量石灰，定向調控高溫溶出過程鈦礦物與其它雜質礦物間的多元多相反應，使包裹鋁礦物的鈦酸鈉致密膜轉變為疏松的纖維狀含鈦化合物，從而消除鈦礦物的阻滯作用，確保氧化鋁的高效溶出，氧化鋁相對溶出率提高5個百分點。
2、基于脫硅產物結構形態與脫硅效能間的關系及其脫硅機理的研究，通過溶出赤泥脫堿經濟回收氧化鈉，噸氧化鋁苛性堿的化學損失降低25%以上。
3、通過濃電解質體系中赤泥組成礦物界面的定向電位調控，氧化鋁溶出過程同步實現赤泥中鐵礦物與其它礦物的高效解離，避免石灰溶出體系時赤泥組成礦物間的細粒交織嵌布，為從高鐵鋁土礦溶出赤泥中綜合回收鐵礦物、大幅度減少赤泥排放提供了關鍵技術支撐。
據該項目工業試驗中南大學負責人周秋生教授介紹，該拜耳法非石灰溶出技術體系也可延伸用于我國大量高硫一水硬鋁石礦直接處理、進口高鐵低硅三水鋁石礦生產氧化鋁赤泥近零排放等全新技術的開發。
資料來源：
中南大學冶金與環境學院
（中國粉體網編輯整理/山川）
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