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我国优质铝土矿资源短缺问题日益明显,Al2O3生产成本居高不下,研究关于开发复杂难处理铝土矿的应用技术,将能够缓解我国对铝土矿的供求矛盾。本文以云南某难处理铝土矿为研究对象,对矿石的矿物特性、溶出性能、矿物反应行为进行了研究,以期获得利用该铝土矿的理论依据。铝土矿的矿物特性研究表明:矿石属于高铁高钛一水硬铝石型铝土矿,Al2O3含量为54.35%,A/S为8.02;矿石中含铁矿物以赤铁矿为主,伴有少量的绿泥石;含钛矿物以锐钛矿为主,同时有少量的Fe、Ti元素形成的钛铁矿。一水硬铝石在矿石中呈含砾砂屑状、碎屑状集合体产出,赤铁矿呈致密块状、层状、含砂泥质集合体产出,锐钛矿以细小状产出。铝土矿溶出性能研究表明:Al2O3溶出率偏低,是因为溶出过程形成的榍石会将一定量的Al2O3带入赤泥中,赤泥中的水合铝硅酸钠、水化石榴石、钙霞石也会引起Al2O3的损失。钛铁矿对矿石的溶出性能影响不显著。绿泥石中的Fe2+能够消除TiO2带来的危害,但矿石中绿泥石的含量较少,所以其对氧化铝溶出率的影响不显著,TiO2带来的危害主要由添加石灰来消除。在高温段(250~280℃),锐钛矿对Al2O3溶出有一定的阻碍作用,但随着溶出条件的加强这种阻碍作用相对减弱。试验获得的较佳溶出条件为,石灰添加量8%、溶出温度270℃、苛碱浓度225g/L、溶出时间60min;该条件下,Al2O3溶出率为77.74%,Fe2O3溶出率不足3%,TiO2溶出率仅在5%。动力学试验研究结果表明:选用区域反应动力学Hulbert-Klawitter方程2/3[?ln(1?x)]?klnt?C能够很好的描述Al2O3的溶出行为,反应表观活化能Ea=43.296kJ/mol,该过程受表面化学反应控制,但传质过程对反应速度仍具有不可忽略的影响。TiO2溶出行为选用动力学方程1/32t?K[1?(1?x)]?C能够很好的描述,反应表观活化能Ea=77.320kJ/mol,该过程受化学反应控制。