專利名稱：又一種生產(chǎn)氫氧化鋁的新方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種利用石灰石(或石灰)和鋁礦經(jīng)燒結(jié)等處理生產(chǎn)氫氧化鋁的方法。
本發(fā)明是在發(fā)明專利《一種生產(chǎn)氫氧化鋁的新方法》(專利號ZL90 1 10019.6)的基礎(chǔ)上對其生產(chǎn)工藝再進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新而得到的生產(chǎn)氫氧化鋁的又一新方法，這種方法適于用鋁礦大規(guī)模的生產(chǎn)各種級別的氫氧化鋁。
文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6公開的生產(chǎn)氫氧化鋁的方法解決了以往氧化鋁生產(chǎn)中存在的硅、硫干擾又不易克服等重大難題，該法使氧化鋁的提取率高，堿耗少，生產(chǎn)工藝簡化，與當(dāng)今工業(yè)上廣泛使用的拜爾法和堿石灰燒結(jié)法相比設(shè)備投資少、能耗少，而且產(chǎn)品的成本低。
但是文獻(xiàn)ZL90110019.6技術(shù)通過工業(yè)應(yīng)用也暴露出了一些不足1、用該方法建氧化鋁廠的規(guī)模不夠大，產(chǎn)量小，一個倒焰窯的一次燒結(jié)熟料最大限度只有200噸，只能生產(chǎn)出100噸氧化鋁，而且不能連續(xù)生產(chǎn)。采用隧道窯燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，但是目前能建造的隧道窯，一條隧道窯一年能生產(chǎn)的燒結(jié)熟料只有5-10萬噸，可生產(chǎn)氧化鋁3-5萬噸，如果要建成10萬噸至100萬噸的生產(chǎn)廠，就要建成很多條隧道窯，占地面積較大，這是該法不足的一個方面。
2、該法用隧道窯進(jìn)行燒結(jié)時，由于窯內(nèi)溫度常會出現(xiàn)不均勻，使燒結(jié)料塊在溫度偏低的區(qū)域達(dá)不到充分燒結(jié)，從而影響氧化鋁的浸出率，同時窯內(nèi)溫度不均還會造成料塊各部收縮不一致，常會造成料塊倒踏現(xiàn)象，進(jìn)一步造成燒結(jié)不均，還會造成窯車運(yùn)行困難等現(xiàn)象發(fā)生。
3、該法在石灰石與鋁土礦配料的方法上僅說明了CaO與AL2O3按分子比為1∶1，但是石灰石和鋁土礦中還有SiO2，F(xiàn)e2O3，TiO2等成份，沒有指出CaO與SiO2，F(xiàn)e2O3，TiO2的配料比。
四、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了克服文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6技術(shù)的上述不足而提出進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種燒結(jié)溫度均勻、原料配制明確、適合大規(guī)模生產(chǎn)氫氧化鋁的又一新方法。
五、技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，將石灰石(或石灰)和鋁礦按CaO與AL2O3的分子比為1∶1，CaO與SiO2的分子比為2∶1，CaO與Fe2O3的分子比為3∶1，CaO與TiO2的分子比為2∶1進(jìn)行配料。將石灰石原料的綜合樣和鋁礦原料的綜合樣進(jìn)行化學(xué)成分分析以后，根據(jù)上述原理，通過計算而得出石灰石與鋁礦的配料比，配料后經(jīng)混勻，粉碎、粉磨細(xì)度至150目以上，用成球盤制成球狀顆料，用干式回轉(zhuǎn)窯通過噴氣(煤氣、或天然氣)或噴油(重油)或噴煤(煤灰分少于10％含硫量小于0.8％)進(jìn)行煅燒，溫度控制在高溫段為1300℃-1450℃，燒結(jié)出熟料后，以后的濕法生產(chǎn)工藝方法與文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6相同。
六、有益效果本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1、本法的原料配比，不僅要滿足CaO與AL2O3分子比為1∶1，還進(jìn)一步要求CaO與SiO2的分子比為2∶1，CaO與Fe2O3的分子比為3∶1，CaO與TiO2的分子比為2∶1進(jìn)行配比，配料比得到了進(jìn)一步深化。
2、本法的燒結(jié)方式和煅燒使用的設(shè)備與文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6不同，文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6是原料經(jīng)粉磨后制成塊狀物在塊狀燒結(jié)窯爐煅燒，本法是原料經(jīng)粉磨后制成球狀物在回轉(zhuǎn)窯中煅燒，本法能夠?qū)崿F(xiàn)建大型氧化鋁廠的要求，同時用回轉(zhuǎn)窯煅燒物料克服了文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6在隧道窯中常出現(xiàn)的燒結(jié)不均勻，和料塊倒踏影響生產(chǎn)的缺點(diǎn)。
3、本法用回轉(zhuǎn)窯煅燒方法不同于堿石灰燒結(jié)法用回轉(zhuǎn)窯煅燒的方法，堿石灰燒結(jié)法的原料除了石灰、鋁礦外還參有堿，燒結(jié)物料不同，同時堿石灰燒結(jié)法所用回轉(zhuǎn)窯是濕法煅燒回轉(zhuǎn)窯，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的物料是濕料漿，需要大量排濕，濕法回轉(zhuǎn)窯設(shè)備很長(100米以上)，投資大，能耗高；而本法采用的回轉(zhuǎn)窯是干法煅燒回轉(zhuǎn)窯，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的物料是含水量很低的料球，干法回轉(zhuǎn)窯一般比濕法回轉(zhuǎn)窯長度縮短一倍，投資也大為減少，能耗也節(jié)省。
4、本法的回轉(zhuǎn)窯煅燒法也不同于傳統(tǒng)上曾經(jīng)試驗(yàn)過的石灰燒結(jié)法，傳統(tǒng)的石灰燒結(jié)法的配料是按CaO與AL2O3+的分子比為12∶7進(jìn)行配料，顯然與本法配料不同，同時傳統(tǒng)的石灰燒結(jié)法只適用于鋁硅比(A/S)小于5的鋁土礦，同時對氧化鋁提取率只有40％左右，從而被淘汰了。本法對各種鋁硅比(A/S)的鋁土礦都適用，特別適合鋁硅比(A/S)大于8以上一水硬鋁石鋁土礦，鋁硅比越大，生產(chǎn)成本越低，經(jīng)濟(jì)效益越好。
5、本法的燒結(jié)用的燃料可以是煤氣或天然氣，有條件的地方也可以用油(重油)，這些燃料不產(chǎn)生灰份，不會影響燒結(jié)料的物料配比，可確保得到氧化鋁高溶出率，在不具有氣和油燃料的情況下，也可使用煤作燃料，但所用煤盡量采用低灰份和低硫的煤(一般要求的煤灰份小10％，含硫量小于0.8％)，用煤作燃料時，煤的灰份要摻入燒結(jié)料中，會影響和改變物料的配比，從而影響氧化鋁的浸出率，會使氧化鋁的浸出率顯著降低。
6、本法采用了干法回轉(zhuǎn)窯燃燒工藝，在建廠投資上更省，建一座30萬噸的氧化鋁廠僅需3億至4億人民幣，用拜爾法和堿石灰燒結(jié)法建一座30萬噸氧化鋁廠需要30億至50億人民幣，可見用拜爾法和堿石灰燒結(jié)法建一個氧化鋁廠的投資，如果用本法，可建10個相同規(guī)模的氧化鋁廠。
本法同時具有文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6所具有的各種優(yōu)良特點(diǎn)。
七、實(shí)施例試驗(yàn)所采用鋁土礦原料是貴州遵義茍江一水硬鋁石礦，采取的綜合鋁礦樣經(jīng)分析測定其化學(xué)成份為AL2O3％＝78.30％，SiO2％＝2.55％，F(xiàn)e2O3％＝2.68％，TiO2％＝0.47％，燒失量為14.02％。
試驗(yàn)所采用的石灰石原料是貴陽郊區(qū)的石灰石，采取的綜合樣經(jīng)分析測定，其化學(xué)成份為CaO％＝54.01％，MgO％＝0.81％，SiO2％＝0.87％，F(xiàn)e2O3％＝0.68％。
查分析化學(xué)手冊文獻(xiàn)得到下列化學(xué)式的化學(xué)式量化學(xué)式 CaO AL2O3SiO2Fe2O3TiO2MgO化學(xué)式量 56.08 101.9660.08 159.6979.90 40.31按本法配料原理，CaO與AL2O3分子比為1∶1，CaO與SiO2的分子比為2∶1，CaO與Fe2O3的分子比為3∶1，CaO與TiO2的分子比為2∶1進(jìn)行配料，通過下式計算(78.3101.96+2.55+0.8760.08×22.68+0.68159.69×30.4779.90×2)56.0654.01=0.99]]>得出石灰石與鋁礦的配料比為0.99∶1.00。
按照石灰石與鋁礦的配料比為0.99∶1.00進(jìn)行配料，經(jīng)混合和均化后，粉碎、粉磨至150目，篩余量為4％，然后經(jīng)成球盤制成球狀顆料，通過用Φ2m×40m的回轉(zhuǎn)窯用煤氣進(jìn)行煅燒，高溫帶達(dá)1350°-1400℃，得到棕色的球狀燒結(jié)熟料，經(jīng)分析測試，熟料的化學(xué)成份為AL2O3％＝55.78％，CaO％＝38.48％，SiO2％＝2.44％，F(xiàn)a2O3％＝2.39％，TiO2％＝0.33％，MgO％＝0.58％，熟料經(jīng)破碎粉磨后，細(xì)度達(dá)120目，篩余量為3％，熟料粉用150g/L的Na2CO3溶液，按固液比為1∶5，在95℃下浸取，得到的浸取液含AL2O3為103g/L，SiO2為1·0g/L，AL2O3的浸出率達(dá)92％。
浸出液的后面濕法生產(chǎn)過程與文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6方法相同。
本實(shí)施試驗(yàn)未進(jìn)行脫硅處理，得到的產(chǎn)品質(zhì)量如下指標(biāo)名稱含量AL(OH)3％99.0％Fe2O3％0.02％SiO2％ 0.38％Na2O％ 0.43％水溶鹽 0.17％
權(quán)利要求
1.一種采用石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氫氧化鋁的方法，該方法將石灰石(或石灰)和鋁礦按一定原料配比進(jìn)行配料，混勻后，經(jīng)粉碎并經(jīng)加水制成球狀顆粒后燒結(jié)，燒結(jié)物再經(jīng)碳酸鈉溶液浸取，浸取溶再加入二氧化碳進(jìn)行碳酸化，析出AL(OH)3，該方法的特征在于所采用的燒結(jié)裝置為干式回轉(zhuǎn)窯。
2.權(quán)利要求1所述方法中的原料配比是指將石灰石(或石灰)和鋁礦按CaO與AL2O3的分子比為1∶1，CaO與SiO2的分子比為2∶1，CaO與Fe2O3的分子比為3∶1，CaO與TiO2+的分子比為2∶1進(jìn)行配料。
3.權(quán)利要求1所述方法中燒結(jié)是指在溫度1300℃-1450℃下進(jìn)行燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種利用石灰石(或石灰)和鋁礦經(jīng)燒結(jié)等處理生產(chǎn)氫氧化鋁的方法。該方法所采用的燒結(jié)裝置為干式回轉(zhuǎn)窯，并明確了原料配比中將石灰石(或石灰)和鋁礦配比計算方法，它與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法相比，具有不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建大型氧化鋁廠的要求，同時用回轉(zhuǎn)窯煅燒物料克服了文獻(xiàn)ZL 90 1 10019.6在隧道窯中常出現(xiàn)的燒結(jié)不均勻，和料塊倒踏影響生產(chǎn)的缺點(diǎn)。設(shè)備投資少，能耗低。本法對各種鋁硅比(A/S)的鋁土礦都適用。
文檔編號C01F7/00GK1421391SQ0213371
公開日2003年6月4日 申請日期2002年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者馬武權(quán), 朱云勤, 馬培艦 申請人:貴州大學(xué)