高硫铝土矿在我国铝土矿资源中占有相当大的比重，其开发利用可以缓解我国铝土矿资源短缺的问题及降低对外依存度。但高硫铝土矿中的硫会对氧化铝的生产过程产生非常严重的影响，因此高硫铝土矿的开发利用涉及脱硫的问题。本专著是在课题组成员多年研究成果的基础上编写而成的，包括高硫铝土矿资源概况、高硫铝土矿工艺矿物学、硫对铝酸钠溶液性质及分解的影响、高硫铝土矿拜耳法高压溶出及强化脱硫、高硫铝土矿拜耳法工序钡盐脱硫、高硫铝土矿焙烧脱硫等内容。
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第1章 高硫铝土矿概况 1
1.1 高硫铝土矿资源概况 1
1.1.1 世界铝土矿资源概况 1
1.1.2 我国铝土矿资源概况 2
1.1.3 我国高硫铝土矿资源及分布特点 4
1.2 高硫铝土矿的地质和矿床特征 7
1.2.1 高硫铝土矿的地质特征 7
1.2.2 高硫铝土矿的矿床特征 9
1.3 高硫铝土矿的开发利用现状 14
1.3.1 铝土矿的勘查历程 14
1.3.2 高硫铝土矿的地位与作用 19
1.3.3 高硫铝土矿脱硫研究现状 21
1.3.4 高硫铝土矿开发利用亟待解决的问题 27
参考文献 29
第2章 高硫铝土矿工艺矿物学 33
2.1 高硫铝土矿化学成分 33
2.1.1 主要元素 33
2.1.2 微量元素 35
2.2 高硫铝土矿矿物成分 37
2.2.1 XRD物相分析 37
2.2.2 硫的化学物相分析 41
2.3 高硫铝土矿矿石特征 42
2.3.1 矿石自然类型 42
2.3.2 矿石结构和构造 45
2.3.3 黄铁矿矿物特征 47
2.3.4 其他矿物特征 53
2.4 高硫铝土矿矿石可磨性 57
2.4.1 邦德磨矿功指数测定 57
2.4.2 比可磨性系数测定 60
2.4.3 元素粒级分布 63
参考文献 65
第3章 硫对铝酸钠溶液性质及分解的影响 68
3.1 硫对铝酸钠溶液物理化学性质的影响 68
3.1.1 铝酸钠溶液的黏度 68
3.1.2 铝酸钠溶液的密度 69
3.1.3 铝酸钠溶液的电导率 70
3.1.4 铝酸钠溶液的表面张力 71
3.2 硫对铝酸钠溶液分解的影响 72
3.2.1 实验设计 72
3.2.2 分解率 76
3.2.3 分解槽单位产能 77
3.2.4 溶液的产出率 78
3.2.5 氢氧化铝产品粒度 80
3.2.6 氢氧化铝产品形貌 83
3.3 硫对氧化铝生产其他工序的影响 84
3.3.1 硫对矿浆沉降性能的影响 84
3.3.2 硫对蒸发排盐的影响 88
参考文献 90
第4章 高硫铝土矿拜耳法溶出及强化脱硫 91
4.1 高硫铝土矿拜耳法溶出研究进展 91
4.2 高硫铝土矿硫溶出热力学和动力学分析 92
4.2.1 溶出热力学 92
4.2.2 溶出动力学 94
4.3 高硫铝土矿溶出影响因素 100
4.3.1 矿石硫含量 100
4.3.2 溶出温度 101
4.3.3 苛性碱浓度 102
4.3.4 石灰添加量 104
4.3.5 溶出时间 106
4.3.6 赤泥物相分析 107
4.4 高硫铝土矿溶出工艺条件优化 110
4.4.1 回归模型的建立及预测 110
4.4.2 优化条件试验验证 115
4.5 高硫铝土矿溶出过程强化脱硫 116
4.5.1 实验原料 116
4.5.2 添加氧化锌强化脱硫 117
4.5.3 添加复合脱硫剂强化脱硫 121
4.5.4 溶出过程脱硫经济效益分析 124
参考文献 125
第5章 高硫铝土矿拜耳法工序钡盐脱硫 127
5.1 湿法过程脱硫现状 127
5.1.1 氧化剂蒸发脱硫 127
5.1.2 硫化物沉淀法脱硫 128
5.1.3 硫酸钡沉淀法脱硫 128
5.1.4 石灰拜耳法脱硫 128
5.2 钡盐湿法脱硫原理 129
5.3 铝酸钡的制备 129
5.3.1 合成原理 129
5.3.2 实验装置及方法 130
5.3.3 铝酸钡合成效果 131
5.4 拜耳法钡盐工序脱硫 133
5.4.1 矿石原料 134
5.4.2 预脱硅过程脱硫 134
5.4.3 高压溶出过程脱硫 137
5.4.4 稀释过程脱硫 142
5.4.5 粗液脱硫 146
5.4.6 种分母液脱硫 169
5.4.7 强化排盐脱硫 192
5.4.8 苛化后液脱硫 200
5.5 脱硫渣的回收利用 205
5.5.1 脱硫渣回收方法及原理 206
5.5.2 硫化钡的制备 207
5.5.3 氢氧化钡的制备 210
5.6 脱硫经济性初步分析 211
5.6.1 种分母液脱硫经济性分析 212
5.6.2 苛化后液脱硫经济性分析 213
参考文献 214
第6章 高硫铝土矿焙烧脱硫 215
6.1 焙烧脱硫研究现状 215
6.2 焙烧脱硫热力学和动力学 217
6.2.1 焙烧脱硫过程热力学 217
6.2.2 焙烧脱硫过程动力学 219
6.3 静态焙烧脱硫 222
6.3.1 矿石粒度的影响 223
6.3.2 焙烧温度的影响 226
6.3.3 焙烧时间的影响 229
6.3.4 焙烧矿的溶出效果 234
6.4 气态悬浮焙烧脱硫 234
6.4.1 焙烧装置 235
6.4.2 焙烧温度的影响 236
6.4.3 焙烧时间的影响 239
6.4.4 焙烧产物物相分析 242
6.4.5 焙烧矿的溶出效果 244
6.5 微波焙烧脱硫 249
6.5.1 实验材料及实验操作 249
6.5.2 微波焙烧温度的影响 250
6.5.3 微波焙烧时间的影响 251
6.5.4 矿样粒度的影响 252
6.5.5 矿样硫含量的影响 253
6.5.6 焙烧方式的影响 254
6.5.7 微波焙烧产物的特性 255
6.5.8 焙烧矿的溶出效果 261
参考文献 263
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