我國(guó)一水硬鋁石型鋁土礦主要為沉積型和堆積月型兩類，據(jù)報(bào)道，沉積型鋁土礦約占全國(guó)總儲(chǔ)量的86%，堆積型礦鋁土礦約占全國(guó)總儲(chǔ)量的13%。我國(guó)鋁土礦以沉積型一水硬鋁石型鋁土礦為主，但堆積型一水硬鋁石型鋁土礦是我國(guó)獨(dú)特的鋁土礦資源。這兩類礦石性質(zhì)的明顯差異，使它們的選礦方法不同。
一、堆積型一水硬鋁石型鋁土礦礦石性質(zhì)與選礦脫硅
堆積型一水硬鋁石型鋁土礦主要產(chǎn)于我國(guó)南方廣西、貴州、云南等地，代表礦區(qū)為廣西平果鋁土礦。平果鋁土礦的化學(xué)組成特點(diǎn)是中鋁、低硅、低硫、高鐵， Al2 O3含量與Fe2O3含量呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為－0.92；礦石中主要礦物為一水硬鋁石，其次為針鐵礦、赤鐵礦、高嶺石、綠泥石、銳鈦礦等。
堆積型鋁土礦含礦層由粘土和鋁土礦碎屑組成，碎屑粒級(jí)分布范圍廣。平果鋁土礦各典型礦區(qū)原礦的粒度篩析結(jié)果：鋁硅比隨粒級(jí)變化的規(guī)律是粒度越細(xì)鋁硅比越低，＋1mm粒級(jí)鋁硅比＞8，－0.3mm粒級(jí)鋁硅比＜2，硅在細(xì)粒級(jí)富集。只要脫除－1mm粒級(jí)甚至－0.3mm粒級(jí)，就可以使礦石的鋁硅比達(dá)到氧化鋁生產(chǎn)要求。因此，洗礦脫泥，礦砂作為拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的原料是堆積型鋁土礦選礦的典型流程，我國(guó)平果鋁業(yè)公司一直采用洗礦－拜耳法工藝，用堆積型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁。
二、沉積型一水硬鋁石型鋁土礦礦石性質(zhì)與選礦脫硅
我國(guó)鋁土礦產(chǎn)區(qū)較集中，山西、貴州、廣西和河南4個(gè)省區(qū)占全國(guó)保有儲(chǔ)量90%以上。其中山西、河南鋁土礦均為沉積型，貴州鋁土礦以沉積型為主。
沉積型鋁土礦具有鋁高、硅高、鐵較低的化學(xué)組成特點(diǎn)，是選礦脫硅的主要處理對(duì)象，有關(guān)鋁土礦選礦脫硅的研究也要集中于該類鋁土礦。到目前為止，已有多種選礦脫硅的研究報(bào)道，涉及正浮選、反浮選、選擇性磨礦－分級(jí)、選擇性絮凝、重選等選礦方法，以及一些基礎(chǔ)研究。
鋁、硅礦物的性質(zhì)差異是選礦脫硅方法的基礎(chǔ)，而鋁土礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，鋁、硅礦物的嵌布特性則決定了鋁土礦選礦脫泥的難易程度甚至可行性。
沉積型一水硬鋁石型鋁土礦中有用礦物為一水硬鋁石，主要含硅礦物為鋁硅酸鹽，包括高嶺石、伊利石、葉臘石。3種硅礦物的含量比率因產(chǎn)地、礦區(qū)而異。
一水硬鋁石與鋁硅酸鹽礦物的密度差異小，硬度差異明顯（表1）。一水硬鋁石在鋁土礦中的自然粒度較細(xì)，硅礦物更甚。但是，鋁土礦中，一水硬鋁石往往以柱狀、粒狀、豆鮞狀、板狀、紡錘狀等集合體形式存在。一水硬鋁石集合體的硬度較高，與鋁硅酸鹽礦物的硬度差異大。一水硬鋁石型鋁土礦的磨礦產(chǎn)品表現(xiàn)出粒級(jí)富集的特點(diǎn)。因此，可以認(rèn)為，一水硬鋁石能夠以富集合體形式與含硅礦物解離開(kāi)來(lái)，從而使鋁土礦碎解過(guò)程具有選擇性。鋁土礦中以富集合體形式存在的一水硬鋁石越多，碎解的選擇性越明顯。
表1 鋁、硅礦物的物理性質(zhì)差異
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礦 物
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一水硬鋁石
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高嶺石
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伊利石
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葉臘石
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莫氏硬度
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6～7
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1～3
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1～2
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1～2
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密度/（g/cm3）
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3.3～3.5
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2.61～2.68
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2.6～2.9
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2.65～2.90
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一水硬鋁石型鋁土礦的選擇性碎解特性是鋁土礦選礦脫硅的重要基礎(chǔ)，也是礦石可選性的一個(gè)判據(jù)。選擇性磨礦－分級(jí)脫硅就是對(duì)鋁土礦選擇性碎解特性的直接應(yīng)用，而各種重選脫硅方法主要也是基于磨礦后鋁、硅礦物間的粒度差異而不是密度差異實(shí)現(xiàn)脫硅的。假若一水硬鋁石型鋁土礦必須磨到鋁、硅礦物的自然粒度才能有效解離，那么重力場(chǎng)、離心力場(chǎng)選別，篩分分級(jí)等方法就很難應(yīng)用于鋁土礦選礦脫硅，浮選法和選擇性絮凝法恐怕也能達(dá)到較好的分選效果。
不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造的鋁土礦的可選性不同，其主要原因應(yīng)該也是它們的選擇性碎解性不同。常見(jiàn)的鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)有粗糙狀（土狀）、碎屑狀、豆鮞狀、致密狀。筆者在多年的鋁土礦選礦實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，致密狀鋁土礦較難選，礦石越致密越難選。致密狀鋁土礦的表面光滑致密，斷口呈貝殼狀，顏色多為灰色、青灰色，磨礦產(chǎn)品的選擇性碎解作用不明顯甚至沒(méi)有選擇性。趙平等的試驗(yàn)結(jié)果也反映，致密隱晶質(zhì)狀結(jié)構(gòu)的鋁土礦選擇性破磨作用不明顯。因此，致密狀鋁土礦難選的原因應(yīng)該是在常規(guī)磨礦細(xì)度下鋁、硅礦物間很難解離，若通過(guò)細(xì)磨實(shí)現(xiàn)鋁、硅礦物間的解離，又難以保證適宜的人選粒度。
一水硬鋁石和鋁硅酸鹽礦物的表面性質(zhì)差異使浮選脫硅成為主要的選礦脫硅方法，也有選擇性絮凝脫硅的研究報(bào)道。鑒于一水硬鋁石的可浮性較好，到目前為止，正浮選脫硅的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最好，并且成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。高嶺石、伊利石、葉臘石3種硅礦物的可浮性不同，使得反浮選較正浮選難度更大。葉臘石具有一定的天然可浮性，因此，含硅礦物以葉臘石為主時(shí)的反浮選指標(biāo)較含硅礦物以另兩種礦物為主時(shí)更好，而正浮選指標(biāo)相反。
綜上所述，氧化鋁生產(chǎn)工藝對(duì)原料鋁硅比的要求并不很高，而鋁土礦具有選擇性碎解特性，鋁在粗粒級(jí)富集，所以，鋁土礦選礦脫硅的本質(zhì)就是脫除細(xì)粒級(jí)含硅礦物，或者說(shuō)脫除硅礦泥。能夠有效分離細(xì)粒級(jí)鋁、硅礦物的選礦方法，才能夠獲得優(yōu)良的選別指標(biāo)。在眾多的鋁土礦選礦方法中，鋁土礦正浮選脫硅能夠成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用就是很好的佐證。
