一、铝土矿选择性磨矿一聚团浮选脱硅
到目前为止，工业应用的铝土矿选矿方法有两种，一是堆积型铝土矿洗矿富集，二是沉积型铝土矿正浮选脱硅。2003年，由中南大学研发的铝土矿“选择性磨矿－聚团浮选脱硅”技术在中州铝业公司的选矿－拜耳法生产氧化铝生产线获得成功应用。
由于铝土矿原矿中Al2O3含量高，故正浮选的泡沫产品产率必然较高，往往可达到80%甚至更高。因此，按常规方法进行一水硬铝石型铝土矿正浮选，就产生出两个问题：①浮选槽内矿浆浓度急剧降低，粗细两级兼收困难，粗粒易沉槽；②细粒硅矿物易被夹杂进入泡沫产品，影响精矿质量。
铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅工艺首先充分利用铝土矿的选择性碎解特性进行选择性磨矿，使磨矿产品中粗粒级的铝硅比提高，将粗粒级直接作为精矿，再通过选择性聚团浮选处理细粒级，强化铝硅的分离和细粒级铝矿物的回收。浮选过程分为粗、扫选和精选两大循环。粗、扫选循环获得的粗精矿进入精选循环，产出浮选精矿；精选循环的尾矿和粗扫选尾矿合并作为最终尾矿。选择性磨矿－聚团浮选脱硅工艺的原则流程见图1。
图1 铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅原则流程
该工艺从根本上解决了粗粒回收、低浓度硅矿泥中矿干扰粗选等问题，可以大幅度减少浮选药剂的用量，提高浮选段的处理能力和铝硅分离的选择性，进而提高选别指标和经济效益，并使精矿中有机物含量降低。
表1是河南和山西铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅的试验结果。可见，选择性磨矿－聚团浮选脱硅工艺对不同产地、不同铝硅比的铝土矿有很好的适应性，能获得优良的选别指标。而且，与1999年“九五”攻关工业试验流程相比，处理相同矿石（中州矿）的处理能力提高24.47%，碳酸钠、分散剂、捕收剂的用量分别是原工艺的66.62%，48.25%和53.83%。
表1 铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅试验结果
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矿 样
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试验规模
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工 艺
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处理量
/（t/d）
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铝硅比
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Al2O3
回收率/%
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药剂用量
/（g/t）
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原 矿
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精 矿
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中州样
中州样
山西样
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工业试验
工业试验
扩大连选
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选择性磨矿－聚团浮选
“九五”攻关流程
选择性磨矿－聚团浮选
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64.02
51.43
1.52
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6.34
6.34
4.40
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12.33
13.40
11.09
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88.74
86.54
85.57
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5188
8273
4730
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铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅技术作为中州铝业公司选矿－拜耳法氧化铝生产工艺中的选矿脱硅工艺，从2003年10月投产以来，取得了良好的技术经济指标。中州铝业公司300 kt/a生产线建成投产第1年的铝土矿选矿指标为：原矿铝硅比5.0～5.7，精矿铝硅比10.3～11.7，精矿Al2O3回收率84.5%～89.0%；其选矿成本相当于原矿采购价格的20%。而中低品位铝土矿采购价格大大低于拜耳法生产需要的高铝硅比矿石价格，所以采用选矿精矿作为拜耳法的生产原料，从经济上来说是适宜的。2004年10月起，中州铝业公司选矿－拜耳法生产成本（矿石铝硅比5.6左右）已和强化烧结法（矿石铝硅比6.8左右）的成本相当，与传统拜耳法基本持平。鉴于强化烧结法生产氧化铝所具有的成本先进性和竞争性，这有力证明了选矿－拜耳法的成本潜力和发展后劲。
二、铝土矿选矿脱硅实践中的问题与今后工作方向
从铝土矿选矿脱硅技术产业化的角度出发，认为铝土矿选矿脱硅实践中的主要问题与今后的工作方向有以下几方面：
（一）铝土矿选矿脱硅尾矿的处理技术与方案的研发。目前的工业实践中，铝土矿选矿尾矿的固液分离、尾矿堆存及进一步利用等问题尚未很好解决。铝土矿选矿脱硅尾矿粒度细、浓度低是任何选矿脱硅方法都不可避免的问题，这是由铝土矿的矿石性质所决定的，改变选矿方法往往只能改变尾矿的沉降性能。因此，如何从根本上解决铝土矿尾矿的处理问题是今后需要开展的工作。不仅要从改善铝土矿尾矿的沉降性能、压缩性能、过滤性能等方面入手，还应突破常规思路，研究尾矿处理的新方案。
（二）深入研究铝土矿矿石性质与选矿脱硅的关系。深入研究铝土矿矿石性质与选矿脱硅的关系，有助于准确评价各矿区铝土矿的可选性和充分合理利用我国的铝土资源，对于正确选择铝土矿选矿脱硅方法，提高工作效率和选矿效果也很有益。
（三）探索进一步提高精矿铝硅比的可能性。这不仅能为氧化铝工业提供精料，同时可以推动铝土矿选矿技术的进步。强化铝土矿的选择性碎解、多各力场联合分选、高效浮选药剂的研发都是今后研究的方向。
三、结论
（一）我国铝土矿资源储量与中国氧化铝生产能力很不匹配，铝土矿资源的保障程度越来越令人担忧。铝土矿选矿对充分合理利用占我国铝土矿储量80%以上的中低铝硅比铝土矿资源有重要意义。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。
（二）铝土矿矿石性质与选矿脱硅的关系是：堆积型一水硬铝石型铝土矿采用洗矿富集，沉积型一水硬铝石型铝土矿是选矿脱硅的主要对象；一水硬铝石型铝土矿的选择性碎解特性是铝土矿选矿脱硅的重要基础，也是矿石可选性的一个判据，一水硬铝石以集合体形式存在则是选择性碎解的基础；铝土矿选矿脱硅的本质就是脱除细粒级含硅矿物。
（三）铝土矿选择性磨矿－聚团浮选脱硅工艺利用铝土矿的选择性碎解特性，通过选择性磨矿和选择性聚团浮选，强化铝硅分离，粗细粒级铝矿物兼收，并大幅度减少浮选药剂用量，提高处理能力，技术经济指标好，在中州铝业公司选矿－拜耳法氧化铝生产工艺中获得成功应用。
（四）铝土矿选矿脱硅实践中的问题与今后工作方向：研发铝土矿脱硅尾矿的处理技术与方案；深入研究铝土矿矿石性质与选矿脱硅的关系；探索进一步提高精矿铝硅比的可行性。
