1. 研究目的与意义（文献综述）
一.课题研究背景介绍
1.国内现状分析
近年来，我国氧化铝工业受电解铝工业迅猛发展的拉动得到了快速发展。2001~2007年间，我国原铝的年产量由357.6万t上涨到1256万t，原铝的年消费量由370万t增加到了1229万t，氧化铝的年产量由474万t上涨到了1946万t。2007年，我国原铝产量占世界原铝总产量的约32.88%，原铝消费量约占世界原铝消费量的32.53%，氧化铝和原铝的产量及消费量都位居世界第一。铝工业的快速发展较好地满足了国民经济建设和社会发展的需要，但是随着我国氧化铝产量的飞快增长，对铝土矿需求急剧增加，铝土矿供应能力严重不足和供矿品位的迅速下降，导致氧化铝生产的各项技术经济指标变差、产品成本上升、市场竞争力下降。当前，铝土矿资源供应的严重短缺和矿石品位降低，已成为制约我国氧化铝工业发展的瓶颈。据统计，2001~2007年间，我国用于氧化铝生产的铝土矿品位显著下降，矿石铝硅比从平均约10下降至平均不到7，由于2008年新的氧化铝厂的投产，更加剧了资源的紧张局面，矿石平均铝硅比已降至6以下。
我国各省铝土矿的平均品位如下表。
| 地区 | Al2O3/% | SiO2/% | Fe2O3/% | A/S |
| 山西 | 62.35 | 11.58 | 5.78 | 5.38 |
| 贵州 | 65.75 | 9.04 | 5.48 | 7.27 |
| 河南 | 65.32 | 11.78 | 3.44 | 5.54 |
| 广西 | 54.83 | 6.43 | 18.92 | 8.53 |
| 山东 | 55.53 | 15.8 | 8.78 | 3.61 |
而在我国铝土矿资源储量中，一水硬铝石型储量占据了绝大部分。在已勘明的矿石资源储量中，一水硬铝石型矿石所占比例为全国总储量的98.46%，三水铝石型仅占储量的1.54%。
一水硬铝石型铝土矿大部分具有高硅、高铝、低铁等突出特点，铝硅比偏低。据调查统计，铝硅比高于9的矿石储量只占一水硬铝石总量的18.6%，处于6~9之间的矿石储量大约占25.4%，4~6的矿石占48.6%，低于4的矿石储量占7.4%。
我国铝土矿中的一水硬铝石，按照其晶体的形态及其物化性质，大致可分为两大类。
(1) 粒状晶体。约占其总量的95%，晶体粒度一般介于0.009~0.055mm之间，呈黑、棕褐、灰白、红棕色等，莫氏硬度为6.68，密度介于3.25~3.55g/cm3之间，从大量的光谱分析可以看出，矿物结晶程度好，粒度大。
(2) 板状和板柱状晶体。具有这种晶体构型的铝土矿在各个矿区均有很少量的产出，平果和阳泉矿区稍微多些。这种晶体的粒度一般在0.08~0.16mm之间，最大的有0.35mm，为无色、透明、斜方柱状晶体。
我国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%；储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。中国铝土矿的质量比较差，加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。在保有储量中，一级矿石(Al2O360%～70%，Al/Si≥12)只占1.5%，二级矿石(Al2O351%～71%，Al/Si≥9)占17%，三级矿石(Al2O362%～69%，Al/Si≥7)占11.3%，四级矿石(Al2O362%，Al/Si≥5)占27.9%，五级矿石(Al2O358%，Al/Si≥4)占18%，六级矿石(Al2O354%，Al/Si≥3)占8.3%，七级矿石(Al2O348%，Al/Si≥6)占1.5%，其余为品级不明的矿石。
我国铝土矿的另一个不利因素是适合露采的铝土矿矿床不多，据统计只占全国总储量的34%。与国外红土型铝土矿不同的是，中国古风化壳型铝土矿常共生和伴生有多种矿产。在铝土矿分布区，上覆岩层常产有工业煤层和优质石灰岩。在含矿岩系中共生有半软质粘土、硬质粘土、铁矿和硫铁矿。铝土矿矿石中还伴生有镓、钒、锂、稀土金属、铌、钽、钛、钪等多种有用元素。在有些地区，上述共生矿产往往和铝土矿在一起构成具有工业价值的矿床。铝土矿中的镓、钒、钪等也都具有回收价值。传统的氧化铝冶炼工艺主要有拜耳法，碱石灰烧结法，拜耳-烧结联合法等，拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，产量约占世界总产量的95%左右。70年代来，对酸法的研究也有较大的进展，但尚未在工业上应用。拜耳法的经济效益由几点决定，一是铝土矿中所含三水铝石的比例，所含三水铝石越多，能源的消耗就越小；二是铝土矿中的铝硅比例，拜耳法将二氧化硅转化为水合铝硅酸钠，这一过程中损失了氧化铝和氢氧化钠，随着铝硅含量高的铝土矿储量逐渐匮乏，这一过程中损失的氧化铝和氢氧化钠也逐渐升高。因此针对低品位的铝土矿进行的开发研究应用日益重要。 目前，在综合利用低品位铝土矿方面，我国做了许多研究工作，综合起来，我国铝土矿的处理方法有选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、混联法、串联法等。2.国外现状分析
2008 年全球探明铝土矿储量283亿吨，基础储量380亿吨，与1998年相比，储量增加20亿吨，基础储量增加30亿吨，储量极为丰富。全球铝土矿总资源储量约550亿吨～750亿吨，主要分布在南美洲33%，非洲27%，亚洲17%，大洋洲13%，其他地区( 含北美洲、欧洲) 10%。世界铝土矿分布集中，几内亚、澳大利亚、印度、越南、牙买加、巴西的储量居世界前六位，储量合计约占世界总储量的76.0%。几内亚的铝土矿储量最大，约74亿吨，澳大利亚铝土矿储量约57亿吨，排名第二。几内亚、澳大利亚两国的储量占世界总储量的46.33%随着氧化铝产量增长，铝土矿的开采量也不断增加。按2008年全球铝土矿生产量2.11亿吨计算，全球现有铝土矿储量按静态计算，可满足世界铝工业约133 年的需求，铝土矿资源的保证程度很高。
世界主要的铝土矿生产国有20多个，规模型矿山80多座。主要生产国有澳大利亚、中国、巴西、印度、几内亚和牙买加等国。2008年世界铝土矿产量
为2.11 亿吨。其中: 澳大利亚6381.80 万吨(占30.25%) ，中国2517.69万吨(占11.93%) ，巴西2166.40万吨(占10.27%) 、印度2121.02万吨(占10.05%) 、几内亚1929.60万吨( 占9.15%)、牙买加1463.61万吨(占6.94%) ，以上六国铝土矿总产量占全球铝土矿总产量的78.59%。
二.目的及意义
本次课题研究采用化学浮选工艺综合处理低品位铝土矿工艺。通过一系列操作脱去低铝硅比铝土矿中的硅，并且将铝土矿中的铝元素以氢氧化铝的形式提取出来。
对比传统的脱硅方法，此工艺采用通入无水氟化氢来出去铝土矿中的部分氧化硅。在生成四氟化硅的同时也会产生部分的氟化铝。如何将产生的这部分氟化铝制备氧化铝并将氟进行循环利用是本次课题研究的主要内容。目前暂拟定将氟化铝水解生产氧化铝。
随着铝土矿品位的不断下降，矿石中的有效氧化铝含量也随之下降，若继续采用原有的工艺来处理，其带来的直接影响包括：各种原料的消耗增加、矿石消耗量的增加、设备的生产能力下降、运输费用增加、单位能耗增加和废渣量增加等。 特别地，当矿石铝硅比小于7时，生产能耗的增加速度越来越快。于是，开发一条综合利用低品位铝土矿的途径，对于资源、能源的有效利用和可持续发展有着重要的意义。如果这些矿石能物尽其用，就其蕴藏的经济价值，一旦转化为现实，完全可以与高品位的矿石相媲美，更不必说其潜在的生态价值。
2. 研究的基本内容与方案
一.研究的基本内容及目标
1. 低温流化床中制备不定型氟化铝
①采用单因素实验对生成的因素进行优化，提高铝元素的转化率，提高硅元素的去除率；
3. 研究计划与安排
进度安排
2016.第1-3周 查阅资料
2016.第4周 开始写开题报告
4. 参考文献（12篇以上）
参考文献
[1]刘晓霞,李永强.一种制取无水氟化铝的新工艺[j].无机盐业,2009(07):38-40.
[2]冯双青,马明汉.中国氟化铝生产工艺及市场分析[j].无机盐工业，2006（09）：17-18.
