專利名稱：一水硬鋁石型鋁土礦脫硅方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦的焙燒—溶出脫硅方法。
我國(guó)的鋁土礦資源豐富，但絕大多數(shù)屬一水硬鋁石型鋁土礦，這種礦石具有高鋁、高硅、低鋁硅比(A/S)、低鐵和礦物結(jié)晶細(xì)散、組成復(fù)雜的特點(diǎn)。由于礦石硅高、鋁硅比低，使我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)能耗高、效益差。因此采取經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)脫硅工藝，提高氧化鋁生產(chǎn)原料的鋁硅比，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)氧化鋁高效低耗生產(chǎn)的重要途徑。目前，鋁土礦的預(yù)脫硅方法主要有生物脫硅法和物理脫硅法。生物脫硅法是利用微生物來(lái)分解礦石中的硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物，使硅轉(zhuǎn)變成可溶性的硅，而氧化鋁以不溶物的形式存在，其缺點(diǎn)是脫硅速度慢，周期長(zhǎng)，條件要求苛刻，難于在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。物理脫硅法是應(yīng)用物理的方法(如浮選法)來(lái)實(shí)現(xiàn)一水硬鋁石和硅酸鹽、鋁硅酸鹽礦物的分離，其缺點(diǎn)是由于鋁硅酸鹽含有一定數(shù)量的鋁，鋁的回收率較低。
為了提高一水硬鋁石型鋁土礦的鋁硅比，提高預(yù)脫硅過(guò)程中鋁的回收率，回收鋁硅酸鹽中的鋁，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明包括對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦的焙燒、堿浸溶出、固液分離等，具體工藝參數(shù)為1>焙燒采用回轉(zhuǎn)窯焙燒鋁土礦，工藝參數(shù)為將粒度小于25mm的鋁土礦在1000～1100℃溫度下焙燒，焙燒時(shí)間15～30min，窯內(nèi)升溫速度為20～25℃/min；經(jīng)焙燒后，一水硬鋁石型鋁土礦發(fā)生以下反應(yīng)其中，α′-Al2O3是一種活性很大，較一水硬鋁石(Al2O3·H2O)更易溶于堿，α-Al2O3是一種在常壓低溫條件下不與堿反應(yīng)，而在高溫加壓的拜耳法溶出過(guò)程中，能充分溶出的剛玉型氧化鋁。
含硅礦物經(jīng)焙燒發(fā)生脫水反應(yīng)并分解產(chǎn)生非晶態(tài)無(wú)定型的SiO22>堿浸溶出，焙燒過(guò)的礦石經(jīng)進(jìn)一步細(xì)磨后，采用機(jī)械攪拌，用苛性堿溶液在90～95℃下溶出，磨礦粒度為-0.076mm(-200目)80～85％，苛性堿重量百分比濃度Na2Ok＝100～150g/L，溶出時(shí)間100～120min，溶出液固比L/S＝3～5∶1。
3>堿浸溶出后進(jìn)行固液分離，得鋁精礦，用于拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，濾液采用Ca(OH)2處理產(chǎn)生CaO·SiO2沉淀，溶液則返回堿浸過(guò)程。
在焙燒過(guò)程中分解產(chǎn)生的無(wú)定型SiO2可在低溫條件中與稀堿溶液發(fā)生反應(yīng)而脫硅。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦進(jìn)行焙燒處理，以改變鋁土礦中鋁、硅礦物的形態(tài)和晶體構(gòu)造，特別是改善鋁硅酸鹽礦物中硅的結(jié)晶形態(tài)，使其由晶態(tài)的鋁硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)的無(wú)定型二氧化硅，在稀堿溶液中選擇性地溶出，從而達(dá)到脫硅和提高A/S比的目的。本發(fā)明不僅能夠回收一水硬鋁石中的鋁，還能回收鋁硅酸鹽中的鋁，氧化鋁的總回收率大于97％。


圖1本發(fā)明工藝流程示意圖。
實(shí)施例1.使用原礦A/S＝4.4的山西鋁土礦，采用回轉(zhuǎn)窯焙燒，工藝制度為礦物粒度小于20mm，焙燒溫度1050～1100℃，焙燒時(shí)間15～20min，窯內(nèi)升溫速度為24℃/min，焙燒礦石經(jīng)進(jìn)一步細(xì)磨至-0.076mm(-200目)80～85％，苛性堿重量百分比濃度為Na2Ok＝150g/L，溶出溫度90～95℃下溶出，溶出時(shí)間100min，溶出液固比L/S＝4∶1，精礦鋁硅比A/S＝9.90，Al2O3回收率為97.7％。
權(quán)利要求
1.一種一水硬鋁石型鋁土礦脫硅方法，其特征在于本發(fā)明包括對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦的焙燒、堿浸溶出、固液分離等，具體工藝參數(shù)為1>焙燒采用回轉(zhuǎn)窯焙燒鋁土礦，礦石粒度小于25mm，焙燒溫度1000～1100℃，焙燒時(shí)間15～30min，窯內(nèi)升溫速度為20～25℃/min；2>堿浸溶出，焙燒過(guò)的礦石經(jīng)進(jìn)一步細(xì)磨后，采用機(jī)械攪拌，用苛性堿溶液在90～95℃下溶出，磨礦粒度為-0.076mm(-200目)80～85％，苛性堿重量百分比濃度Na2Ok＝100～150g/L，溶出時(shí)間120min，溶出液固比L/S＝3～5∶1。
全文摘要
一水硬鋁石型鋁土礦脫硅方法,本發(fā)明通過(guò)對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦進(jìn)行焙燒處理,以改變鋁土礦中鋁、硅礦物的形態(tài)和晶體構(gòu)造,特別是改善鋁硅酸鹽礦物中硅的結(jié)晶形態(tài),使其由晶態(tài)的鋁硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)的無(wú)定型二氧化硅,在稀堿溶液中選擇性地溶出,從而達(dá)到脫硅和提高A/S比的目的。本發(fā)明不僅能夠回收一水硬鋁石中的鋁,還能回收鋁硅酸鹽中的鋁,氧化鋁的總回收率大于97%。
文檔編號(hào)C01F7/06GK1273942SQ0010246
公開日2000年11月22日 申請(qǐng)日期2000年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月9日
發(fā)明者姜濤, 黃柱成, 范曉慧, 劉永康, 羅琳, 邱冠周, 楊永斌, 李光輝, 徐經(jīng)滄 申請(qǐng)人:中南工業(yè)大學(xué)