中國粉體網(wǎng)訊 為了降低鋁土礦對外依賴程度，提高鋁土礦資源利用效率，對高硫鋁土礦的開發(fā)利用已經(jīng)成為必然之勢。開發(fā)高硫高硅型鋁土礦提質(zhì)技術(shù)具有巨大的現(xiàn)實意義。
高硫鋁土礦
高硫鋁土礦是指含硫量大于0.7%的鋁土礦，我國一水硬鋁石型高硫鋁土礦總儲量約為 5.6 億噸，占我國鋁土礦儲量 11%左右。該類鋁土礦大部分以中高品位為主，而其中高品位一水硬鋁石型高硫鋁土礦占我國高硫鋁土礦總儲量的55%以上。
高硫鋁土礦主要分布于河南、貴州、重慶、山東等省份。
我國高硫鋁土礦分布圖
高硫鋁土礦的主要特點是：
礦藏深度越深則硫含量越高，硫含量在0.8％至７％之間；
鋁品位高，全球2/3儲量的高硫鋁土礦Ａ/Ｓ（鋁硅比）在7以上；
分布不均勻、大小不一的含硫礦物與礦物流質(zhì)嵌入關(guān)系復雜。
鋁土礦硫分布及危害
硫元素在高硫鋁土礦中主要以黃鐵礦的形式存在，還有部分為白鐵礦或者磁黃鐵礦，少數(shù)為硫酸鹽礦物。實際礦石組成復雜多變，不同地區(qū)產(chǎn)出的鋁土礦含硫形式以及硫含量不盡相同，即使同一地區(qū)的高硫鋁土礦性質(zhì)也不一定完全相同。在一水硬鋁石型高硫鋁土礦中硫元素最主要以黃鐵礦形式分布，硫酸鹽礦物多數(shù)不能形成晶體，同時礦物中夾雜著赤鐵礦、銳鈦礦等礦物。
硫在氧化鋁生產(chǎn)中的危害
硫元素在拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的溶出過程中以S22-、S2-、SO32-、SO42-、S2O32-、等形態(tài)存在，溶出液中主要以S2-、S2O32-存在，閃蒸液中主要以SO42-存在。這些離子的存在會嚴重影響溶出工藝的效果。
鋁土礦中硫的危害有：
腐蝕生產(chǎn)設(shè)備
造成溶出液污染，降低產(chǎn)品品質(zhì)。
與溶液中堿反應(yīng)，增加堿的消耗量。
不利于鋁土礦溶出以及種分分解
危害設(shè)備安全。
降低赤泥沉降能力。
對此，尋找簡單、低成本、高效率的工業(yè)化脫硫方式，減少礦物中硫?qū)ιa(chǎn)的危害，已經(jīng)成為我國氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要研究方向。
鋁土礦脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀
浮選法脫硫
浮選法脫硫是利用硫在鋁土礦中主要以硫化鐵的形式存在，而鋁礦物在鋁土礦中主要以氧化物和氫氧化物形式存在，根據(jù)硫化物和氧化物性質(zhì)的不同，通過使用浮選藥劑將硫化物從礦石內(nèi)分離出來。
黃藥常常用作為硫化鐵礦物的捕收劑，可以對高硫鋁土礦中硫鐵礦進行分離，浮選工藝采用抑多浮少的原理，以達到降低鋁土礦中硫含量的目的。
優(yōu)點：能夠?qū)崿F(xiàn)在氧化鋁生產(chǎn)前脫硫，并獲得品位較高的硫產(chǎn)品，且不需增加尾氣處理裝置。
缺點：鋁土礦中礦物可磨性的差異較大，脈石礦物易出現(xiàn)過磨甚至泥化，影響浮選效率。
預焙燒脫硫
焙燒脫硫是指在礦石進入氧化鋁生產(chǎn)工藝之前，將高硫鋁土礦進行焙燒，并使之在高溫環(huán)境下停留一段時間，使礦物中的硫化物氧化轉(zhuǎn)變?yōu)?SO2 氣體，再通過堿性物質(zhì)吸收 SO2 氣體，從而使硫從鋁土礦中得以脫離，達到分離的目的。
優(yōu)點：脫硫率高，活化礦物，提高赤泥沉降性能，同時去除有機硫等。
缺點：存在焙燒溫度高、焙燒時間長等缺點，而且靜態(tài)焙燒脫硫容易產(chǎn)生SO2氣體在礦粉上富集的情況，導致“欠燒”和“過燒”。
溶出過程脫硫
過程脫硫是指在沒有經(jīng)過預脫硫的高硫鋁土礦溶出液中加入脫硫劑，使硫形成沉淀從而與鋁酸鈉溶液分開。
優(yōu)點：工藝簡單，脫硫效果好。
缺點：硫渣回收再生工藝復雜，脫硫劑消耗量大以及含鹽物質(zhì)價格昂貴，對工藝條件要求高，含鹽雜質(zhì)難以處理等缺點限制了此法的工業(yè)化應(yīng)用。
生物脫硫技術(shù)
生物脫硫技術(shù)主要是利用某些好氧嗜酸的化能自養(yǎng)型硫桿菌屬及硫化葉菌屬微生物，以直接或間接作用機理加速礦物微粒浸出的過程。直接接觸就是在脫硫過程中采用微生物直接與黃鐵礦接觸的方法，微生物使黃鐵礦氧化從而自身獲得足夠的能量；間接接觸即是在以上基礎(chǔ)上微生物產(chǎn)生硫酸高鐵，硫酸高鐵繼而氧化黃鐵礦，最終導致礦物分解產(chǎn)生硫酸或者硫酸鹽。
優(yōu)點：作業(yè)條件溫和、過程穩(wěn)定、復雜反應(yīng)過程高效化。
缺點：篩選特異性菌種并保持其髙活性工作量大、難以處理大量礦物。
電化學脫硫
高硫鋁土礦電解脫硫就是通過電化學氧化的方法把礦物中的固相硫氧化成可溶性硫，經(jīng)過固液分離實現(xiàn)礦物的脫硫，獲得潔凈礦物，其本質(zhì)上是一種電化學選礦。
電解脫硫原理
在高硫鋁土礦電化學脫硫過程中，電解過程中產(chǎn)生羥基自由基引發(fā)了一系列的自由基氧化反應(yīng)，與其他脫硫方法相比，電化學脫硫法具有羥基自由基的生成條件溫和氧化能力極強，且無選擇性、無二次污染的優(yōu)點。其缺點在于耗電量大，對于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用具有地域限制。
參考資料：
胡英楠.羥基自由基氧化黃鐵礦及外場強化高硫鋁土礦電解脫硫機理
黨殿原.高硫高硅鋁土礦浮選分離工藝研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
