一、技術(shù)內(nèi)容
（一）基本原理
依據(jù)自主專利技術(shù)，利用鋁土礦礦物界面性質(zhì)的差異，采用強化分散和高效浮選技術(shù)，發(fā)揮鋁土浮選末端組分的自然特點，利用銨離子、油酸陰離子對表面的催化和活化作用，重新礦物選礦末端組分轉(zhuǎn)化為復(fù)肥及土壤調(diào)理劑。
1、低品位鋁土礦全組分分離技術(shù)原理
利用鋁土礦礦物界面性質(zhì)的差異來分離、富集、精制來實現(xiàn)鋁土礦全組分分離與應(yīng)用，包括表面鍵的斷裂、表面電性等。這些表面特性與礦物可浮性具有直接的關(guān)系。通過利用浮選藥劑的作用來改變鋁土礦礦物表面的某些特性達到分離礦物及改善浮選效果。
2、鋁土礦末端組分營養(yǎng)激活技術(shù)原理
針對鋁土礦末端組分主要粘土成分是高嶺石、葉臘石、水云母以及赤鐵礦、褐鐵礦、銳鈦礦、長石等的情況。經(jīng)過破碎、磨礦和浮選等選礦過程，其-19μm粒級含量粒度高達60.24%，層狀礦物質(zhì)含量約為50%，層狀硅酸鹽礦在一定的條件下可以溶脹，擴大層間距離，成為水分子儲存的微囊和離子交換的微型反應(yīng)器。在農(nóng)田中，這種結(jié)構(gòu)可以大量吸水膨脹，形成自身體積數(shù)倍的膠狀體，體現(xiàn)出蓄水作用，減緩水土流失。
3、鋁土礦末端組分營養(yǎng)性元素在土壤中的遷移機理
研發(fā)出利用鋁土礦末端組分生產(chǎn)對小麥、玉米、芝麻、小米、白菜等多種農(nóng)作物產(chǎn)生營養(yǎng)作用和增產(chǎn)作用的技術(shù)。完成大田200多畝的對比實驗，證實了玉米、芝麻等的增產(chǎn)在10%以上。
（二）關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備
1．鋁土礦全組分高值化綜合利用技術(shù)
在行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)并掌握鋁土礦全組分高值化綜合利用技術(shù)，針對A/S在2.5-4.0的鋁土礦礦物具備成熟的整套資源利用技術(shù)，生產(chǎn)的鋁精礦A/S≥7.0以上，Al2O3≥63%，末端組分A/S<1.2，Al2O3≤42%。
2.以鋁土礦末端組分為載體和調(diào)節(jié)劑的高效專用肥和土壤調(diào)理劑新工藝
開發(fā)出含硅及微量元素和總養(yǎng)分為12%的復(fù)混肥工藝配方及土壤調(diào)理劑配方，前期的種子發(fā)芽、小田示范已經(jīng)證明了鋁土礦末端組分對小麥、玉米、芝麻、小米、白菜等多種農(nóng)作物具有較好的營養(yǎng)作用和增產(chǎn)作用，降低了成本。迎合客戶的需要；
3．研制高效浮選劑，提高水鋁石與硅鋁酸鹽的區(qū)分度，實現(xiàn)鋁土精礦和鋁土礦選礦末端組分的高效分離；
4．形成原礦微量元素營養(yǎng)激活新技術(shù)，研究末端組分鐵、鈦等氧化物與粘土片層結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合金屬離子、水分子、板層電荷之間的相互作用等微觀機理，研制出原礦微量元素營養(yǎng)激活技術(shù)。
（三）工藝流程
1、低品位鋁土礦選礦工藝
礦石加工使用混礦區(qū)破碎好的低品位礦石，低品位碎礦粒度應(yīng)小于25mm，碎礦用皮帶送入混礦棚，碎礦由地下皮帶多點下料，保證礦石品位的均勻度；經(jīng)計量后的干碎礦由提升機提入干法輥壓磨機，使用兩臺干法輥壓磨機，單臺干法輥壓磨機小時產(chǎn)能為45 噸，磨后物料再由提升機提入干粉倉，合格礦粉加入適量循環(huán)水、純堿、六偏磷酸鈉后，進入濕法球磨機進行研磨，磨機為Φ2.7×4.5mm、Φ2.4×4.5mm兩臺，研磨后礦漿調(diào)質(zhì)后進入旋流器分級，旋流器Φ350mm兩臺；分級后礦漿進入原礦漿槽，在原礦漿槽中加入捕收劑，攪拌混合后送入快速浮選集成系統(tǒng)進行浮選。使用兩組快速浮選系統(tǒng)，快速浮選集成系統(tǒng)選為GYDFX-100A型，單系統(tǒng)小時處理礦漿量為80—120m3 ,快速浮選集成系統(tǒng)分為粗選、精選與掃選，浮選過程需要加入0.35MPa 的壓縮空氣，壓縮機選用 20 m3/min 活塞式空氣壓縮機4臺；選出精礦進入精礦槽，由精礦泵送入高效沉降槽濃縮，尾礦進入尾礦槽；由尾礦泵送入高效沉降槽濃縮，精、尾礦經(jīng)濃縮后的底流用泵送入壓濾機進行壓濾， 壓濾機選用500m2 隔膜壓榨快開明流壓濾機8臺，濾餅落入精礦池與尾礦池，然后由轉(zhuǎn)載機裝車銷售或放置在合理區(qū)；濾液自流回循環(huán)水池，循環(huán)水循環(huán)用于磨礦和浮選消泡。
工藝流程圖如下：
圖1低品位鋁土礦選礦工藝流程圖
2、增效復(fù)肥及土壤調(diào)理劑生產(chǎn)工藝
（1）復(fù)肥生產(chǎn)工藝流程圖
圖2 復(fù)肥生產(chǎn)工藝流程圖
（2）土壤調(diào)理劑生產(chǎn)工藝流程圖
圖3 土壤調(diào)理劑生產(chǎn)工藝流程圖
3、關(guān)鍵工藝說明
（1）礦粉烘干、破碎制粉：濕的末端粘土尾礦，經(jīng)礦粉烘干機高溫干燥，干燥后的末端粘土組分在倉庫中經(jīng)過陳化，再經(jīng)皮帶輸送至制粉機進行粉碎制成小于2mm的粘土礦粉；
（2）配料、攪拌：制粉后的末端組分粘土礦粉與尿素、磷酸一銨、氯化鉀等物料進入料倉，每個料倉下面都裝有電子皮帶秤按比例進行配料。物料經(jīng)電子皮帶秤計量后歸入上料皮帶進入雙軸槳葉攪拌機進行混合；
（3）造粒與篩分：雙軸槳葉攪拌機混合后的物料經(jīng)皮帶機進入造粒機，微量元素溶于水中（噸產(chǎn)品添加40L水），液體營養(yǎng)元素經(jīng)計量均勻的噴灑于轉(zhuǎn)鼓造粒機中，進行成型造粒（含水率為8—12%，粒徑要求小于6mm）。轉(zhuǎn)鼓造粒機的出料經(jīng)皮帶輸送機進入烘干流程；
（4）肥料烘干：造粒后物料進入回轉(zhuǎn)烘干機進行烘干，烘干物料溫度為130℃左右，熱源由天然氣燃燒提供，烘干后粒料含水率低于5%，回轉(zhuǎn)烘干機尾部設(shè)有抽風(fēng)機；
（5）冷卻：烘干后物料進入回轉(zhuǎn)冷卻機進行冷卻。冷卻過程使用風(fēng)冷，冷卻后，粒料溫度降至40℃以下；
（6）篩分：冷卻后物料進入滾筒篩分機進行篩分，同時滾筒篩分機密封防塵。篩下小于2mm或篩上大于6mm物料經(jīng)錘式破碎機破碎后返回轉(zhuǎn)鼓造粒機，粒度合格產(chǎn)品進入包裝流程；
（7）包膜：成品在包裝前將防結(jié)塊劑在包膜機中混合噴灑，在產(chǎn)品顆粒表面形成保護膜，防止產(chǎn)品結(jié)塊板結(jié)造成營養(yǎng)成分流失；
（8）包裝入庫：合格粒度產(chǎn)品，進入成品庫，庫下有自動稱量包裝機，進行稱重、裝袋、封口，并堆存在通風(fēng)好的倉庫中。
（四）創(chuàng)新性與解決的突出問題。
1、干濕兩段的礦石解離技術(shù)
本項目采用干濕兩段的礦石解離技術(shù)，設(shè)計一段高壓輥磨與二段濕法研磨選擇性磨礦組合系統(tǒng)，可使礦石解離充分，出料礦漿-200目占90%以上，采用的選擇性磨礦系統(tǒng)，使電耗、球耗大幅度下降，較傳統(tǒng)磨礦可以降低電耗30%，磨礦球耗降50%。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，采用干濕兩段的礦石解離技術(shù)，為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)磨礦技術(shù)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
2、獨特藥劑配方
通過多次實驗，結(jié)合尾礦重選的研究，得出了尾礦綜合利用的可行方式，同時對尾礦重選的有效性做出了評價，調(diào)整劑由碳酸鈉、六偏磷酸鈉組成；捕收劑由油酸鈉、橡油酸鈉、烷基醇復(fù)配物組成。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，本技術(shù)為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
3、集成微泡快速浮選技術(shù)
采用集成微泡快速浮選技術(shù)，浮選效果好，可使低品位鋁土礦A/S在2.0-3.5，精礦A/S在5.0-8.0，尾礦A/S在1.2-1.5。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，本技術(shù)為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
4、尾礦出料系統(tǒng)
通過對尾礦的物理及化學(xué)性質(zhì)的分析，采用高效沉降槽與高效節(jié)能快開壓濾機組合式尾礦出料系統(tǒng)，尾礦濾餅水分為16～20%，成型良好。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，本技術(shù)為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
5、獨特消泡技術(shù)
通過對尾礦的物理及化學(xué)性質(zhì)的分析，開發(fā)出獨特消泡技術(shù)，采用降低液體的粘度、加入固體顆粒、霧化噴淋水霧、機械攪拌4層物化辦法獨特消泡。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，本技術(shù)為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
6、鋁土礦末端組分復(fù)肥及土壤調(diào)理劑配方
經(jīng)過多次實驗室與農(nóng)田示范試驗，證明了常用的氮磷鉀農(nóng)業(yè)肥料與鋁土礦末端組分復(fù)配后，能夠發(fā)揮良好的增產(chǎn)作用，開發(fā)出鋁土礦末端組分復(fù)肥及土壤調(diào)理劑配方，經(jīng)過200畝示范田對比實驗，確定最佳的含有硅及微量元素和總養(yǎng)分為12%土壤調(diào)理劑及總養(yǎng)分高濃度、中濃度、低濃度的復(fù)混肥工藝配方。
創(chuàng)新程度：經(jīng)查新，本技術(shù)為國內(nèi)首次應(yīng)用，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。
二、效益分析
（1）經(jīng)濟效益
項目產(chǎn)年實現(xiàn)收入34580萬元，總成本費用20205.04萬元，年利潤總額9125.61萬元。計算期（12年）平均投資利潤率為48.50％。
本項目財務(wù)稅后內(nèi)部收益率為29.88%，按折現(xiàn)率（Ic）為12%計算，項目稅后財務(wù)凈現(xiàn)值為13123.94萬元，投資回收期為4.89年，盈虧平衡點為銷售額12692.83萬元（按變動成本率計算），經(jīng)濟效益好，抗風(fēng)險能力強。
（2）社會效益
本項目社會效益顯著，一，本項目以河南登封地區(qū)的低品位鋁土礦石為原料生產(chǎn)復(fù)肥及土壤調(diào)理劑。項目填補了礦物選礦末端組分資源綜合利用領(lǐng)域的國內(nèi)空白，延伸鋁土礦全組分綜合利用行業(yè)鏈條，帶動國內(nèi)外鋁土礦選礦行業(yè)、高端復(fù)肥及土壤調(diào)理劑行業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等上下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展；二，通過礦物選礦末端組分基礎(chǔ)設(shè)施的投資增長,形成礦物選礦末端組分綜合利用產(chǎn)業(yè)和新型經(jīng)營機制，直接安排就業(yè)崗位300人，人均增收30000元，緩解了我國目前的就業(yè)壓力，積極帶動區(qū)域就業(yè),延長產(chǎn)業(yè)鏈。
三、推廣前景
說明該項技術(shù)適用資源情況，預(yù)期帶來的效益等。
河南省是低品位鋁土礦廢渣產(chǎn)生大省，據(jù)了解，我省共有鋁土礦廢渣約10億噸，其中鄭州地區(qū)有鋁土礦廢渣約1億噸，不但占用大量土地資源，而且造成嚴重的環(huán)境污染。
項目針對目前省內(nèi)低品位鋁土礦資源現(xiàn)狀，率先實現(xiàn)并掌握低品位鋁土礦全組分的高值化綜合利用技術(shù)，
1、本項目通過新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)低品位鋁土礦廢渣全組分資源綜合利用。（1）生產(chǎn)水鋁石產(chǎn)品；（2）增效復(fù)肥新技術(shù)和土壤調(diào)理劑。
2、該項目屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。通過產(chǎn)業(yè)化示范不僅可以盤活登封乃至全省近10億噸的低品位鋁土礦礦石，從源頭解決鋁土礦浮選中的固廢排放問題，緩解資源對外依賴度，并實現(xiàn)尾礦組分的全利用目標(biāo)。
3、為我國大量的低品位鋁土礦資源綜合利用提供高技術(shù)支撐，具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
