氧化铝生产对铝土矿品质的要求

铝土矿的品质直接影响氧化铝生产工艺的选择和氧化铝生产的技术经济指标。衡量铝土矿品质一般考虑铝硅比、氧化铝含量和铝矿物类型。不同铝矿物类型的铝土矿溶出性能相差甚远。但是，由于我国铝土矿与世界其它国家不同，占储量99%的都为一水硬铝石型铝土矿，其中大部分为沉积型铝土矿，具有铝高、硅高、铁低的特点，因此，铝土矿的铝硅比是最重要的质量指标。     不同的氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿铝硅比见表1。在3种氧化铝生产方法中，拜耳法有着流程简单、能耗低、产品质量好、生产成本低等明显优势。但是，由于矿石中的SiO2是以水合铝硅酸钠（Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O）的形式进入赤泥，造成Al2O3和Na2O的损失，因此拜耳法适合处理高铝硅比的铝土矿。我国80%以上的铝土矿铝硅比＜9，所以，以国内铝土矿为原料的我国氧化铝生产工艺主要是烧结法和联合法。由于这两种方法均需进行烧结，因而带来生产系统复杂庞大、基建投资相对增加、能耗高等一系列问题。表2是国内外氧化铝厂主要消耗比较。可见，我国氧化铝生产的铝土矿消耗和碱消耗明显低于国外氧化铝厂，但能耗却远远高于它们。在氧化铝生产成本构成中，我国的能源成本占43%，是国外相应费用的1.65倍，这便是我国氧化铝生产成本高于国外先进指标的最重要原因。随着铝土矿资源短缺和质量下降的问题日趋严重，我国氧化铝工业不得不必须面对大规模利用低品位铝土矿的问题。如果不能提高铝土矿的铝硅比，再加上能源价格不断攀升，我国氧化铝生产的技术经济指标必将进一步恶化，这将对我国氧化铝工业的生产成本和竞争力产生严重影响。

表1  各种氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿的铝硅比

氧化铝生产方法	拜耳法	烧结法	联合法
铝硅比	＞9	3～5	6～8

表2  国内外氧化铝厂主要消耗指标比较（2003年）

指 标	国外氧化铝厂			中国氧化铝厂
	美 洲	欧 洲	澳 洲	拜耳法	联合法	烧结法	平 均
铝土矿消耗/（t/t） 总能耗（以标煤计）/（kg/t） 烧碱消耗/（kg/t）	2.58 375 63.7	2.28 397 71.6	3.07 405 61.5	1.92 459 折合49.5	1.66 1100 47.9	1.76 1380 折合45.9	1.72 1100 折合47.6

    中国铝业中州分公司通过选矿脱硅提高铝土矿铝硅比，采用选矿－拜耳法生产氧化铝，可以使能耗降低50%，生产成本降低20%，氧化铝生产成本与传统拜耳法基本持平。随着氧化铝工业的科技进步，使得用强化烧结法处理铝硅比＞9的铝士矿成为可能。因此，高铝硅比原料是氧化铝工业对铝土矿品质的最主要要求。我国铝土矿选矿的主要目的就是选矿脱硅，获得高铝硅比精矿，同时也相应提高精矿中Al₂O₃的含量。