高铁型铝土矿占中国铝土矿资源总量的30%以上,主要分布在广西的贵港、横县、宾阳、来宾、武鸣等地,另外,山西保德、河南、贵州、重庆、海南、福建等地也都有高铁铝土矿分布,全国高铁型铝土矿资源量达到15亿t以上,属于高铁、低铝硅比型难选红土型铝土矿。尽管高铁铝土矿中Fe2O3和Al2O3质量分数较高,但是由于高铁铝土矿的矿物组成和嵌布十分复杂,很难利用传统的矿冶技术来实现该类矿石的综合利用。
科研工作者采用煤基直接还原熔分技术和氧化铝溶出的方法,研究了直接还原工艺对粒铁尺寸和粒铁收得率的影响,以及钙铝比 (w(CaO)/w(Al2O3)) 对渣相组成和渣中氧化铝的溶出影响。
结果表明,当 (w(CaO)/w(Al2O3))为1.7、w(C)/w(O) 为1.4、还原熔分温度为1450℃,还原熔分时间为20min时,还原熔分过程中的粒铁尺寸最大,粒铁收得率也最高,粒铁尺寸和收得率分别为11.5 mm和93%。当 (w(CaO)/w(Al2O3)) 为1.0时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)为主,当 (w(CaO)/w(Al2O3)) 为1.5时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)、硅酸二钙(Ca2SiO4) 和七铝十二钙 (Ca12Al14O33) 为主,当 (w(CaO)/w(Al2O3)) 为 1.7~1.9 时,渣相组成主要以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主。当(w(CaO)/w(Al2O3))为1.7时,溶出时间为2.0 h 时,氧化铝的溶出率最高,溶出率为87.5%,溶出率较0.5 h时提高了9.4%。因此,当渣系组成以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主时,更有利于氧化铝的溶出。