三水铝石矿低温焙烧脱碳脱水与溶出性能

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2023.07.005

东北大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (7): 944-952.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2023.07.005

三水铝石矿低温焙烧脱碳脱水与溶出性能

杨虎^1,2,3，潘晓林^1,2,3，吴鸿飞^1,2,3，于海燕^1,2,3

(1.东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室，辽宁沈阳110819；2.东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819；3.沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室，辽宁沈阳110819)

发布日期:2023-07-13
通讯作者: 杨虎
作者简介:杨虎 (1996-)，男，新疆石河子人，东北大学硕士研究生；潘晓林 (1981-)，男，山东平度人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(22078055，51774079)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N2225002).

Dehydration， Decarburization and Digestion Performance of Gibbsitic Bauxite by Low-Temperature Roasting

YANG Hu^1,2,3， PAN Xiao-lin^1,2,3， WU Hong-fei^1,2,3， YU Hai-yan^1,2,3

1. Key Laboratory for Ecological Metallurgy of Multimetallic Mineral， Ministry of Education， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 3. Key Laboratory for Recycling of Nonferrous Metal Resources

Published:2023-07-13
Contact: PAN Xiao-lin
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摘要/Abstract

摘要： 对三水铝石矿进行低温焙烧预处理，利用XRF，XRD和SEM等检测手段系统研究了焙烧温度、焙烧时间对三水铝石矿脱水脱碳与焙烧矿氧化铝溶出性能的影响及其作用机理.结果表明:焙烧后矿石质量大幅减少，矿石表面有明显的裂纹，呈片层状结构；三水铝石相减少，并逐渐向一水软铝石转变，同时针铁矿转变为赤铁矿；当焙烧温度为400℃，焙烧时间为30min时，矿石中结晶水的质量分数为7.54%，脱水率为62.52%，碳的质量分数低至0.11%，脱碳率为85.73%；焙烧矿在溶出温度145℃、溶出时间30min、循环母液苛性碱的质量浓度为170g/L时，氧化铝实际溶出率为81.51%，高于原矿的氧化铝溶出率.焙烧矿溶出动力学结果表明氧化铝溶出过程中主要受内扩散控制，表观活化能为42.71kJ/mol.

关键词: 三水铝石；低温焙烧；脱水；脱碳；溶出

Abstract: The gibbsite bauxite pretreated by low-temperature roasting， the effects of roasting temperature and time on the dehydration and decarbonization of gibbsite ore and the digestion performance of calcined alumina were systematically studied by means of XRF， XRD and SEM. The results show that the ore quality greatly reduces after roasting and the obvious cracks are observed on the ore surface with lamellar structures. The gibbsite phase decreases and gradually changes to the boehmite， while the goethite changes to the hematite. When the roasting temperature is 400℃ and the roasting time is 30min， the mass fraction of crystal water in the ore is 7.54%， the dehydration ratio is 62.52%， the mass fraction of carbon is down to 0.11%， and the decarbonization ratio is 85.73%. When the digestion temperature of calcined ore is 145℃， the digestion time is 30 min， the mass concentration of circulating mother liquor caustic soda is 170g/L， and the actual digestion ratio of alumina is 81.51%， which is higher than that of the raw ore. The digestion kinetics results of calcined ore show that the digestion process of alumina is mainly controlled by internal diffusion， and the apparent activation energy is 42.71kJ/mol.

Key words: gibbsite; low-temperature roasting; dehydration; decarburization; digestion

中图分类号:

TF821

杨虎，潘晓林，吴鸿飞，于海燕. 三水铝石矿低温焙烧脱碳脱水与溶出性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(7): 944-952.

YANG Hu， PAN Xiao-lin， WU Hong-fei， YU Hai-yan. Dehydration， Decarburization and Digestion Performance of Gibbsitic Bauxite by Low-Temperature Roasting[J]. Journal of Northeastern University(Natural Science), 2023, 44(7): 944-952.

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三水铝石矿低温焙烧脱碳脱水与溶出性能

Dehydration， Decarburization and Digestion Performance of Gibbsitic Bauxite by Low-Temperature Roasting

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