專利名稱：用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金、化工綜合生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
伴隨人類社會(huì)對(duì)鋁資源需求的不斷增加，已經(jīng)充分顯現(xiàn)出對(duì)鋁土礦資源，尤其是優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源的嚴(yán)重短缺。目前，我國(guó)的鋁土礦資源的供需矛盾十分突出，絕大多數(shù)礦山不同程度出現(xiàn)了礦石品位嚴(yán)重貧化的局面，且絕大多數(shù)主力礦區(qū)的高品位或高鋁硅比的優(yōu)質(zhì)鋁土礦甚至瀕臨枯竭。面對(duì)優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源日益匱乏這一現(xiàn)狀，現(xiàn)有氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，如何利用其他類型的低品位或低鋁硅比的鋁礦資源和節(jié)能新工藝等問(wèn)題，成為當(dāng)前氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域研究、開(kāi)發(fā)的重要方向。目前，能夠大量生產(chǎn)氧化鋁的方法主要包括石灰石燒結(jié)法、硫酸銨燒結(jié)法、堿石灰燒結(jié)法、酸浸法、氟化銨助溶法、微波助溶法、聯(lián)合法、拜耳法及所謂的非高溫法等，并不斷有新的專利產(chǎn)生。上述現(xiàn)有各類方法中，除了拜耳法之外，均存在嚴(yán)重缺陷要么能耗過(guò)高，難以獲取效益(堿石灰燒結(jié)法、石灰燒結(jié)法和微波助溶法等工藝)；要么氧化鋁浸取率過(guò)低，同樣難以獲取效益(非高溫法)；要么排渣量過(guò)大，導(dǎo)致過(guò)多固體廢棄物的排放，嚴(yán)重污染環(huán)境，從根本上，仍然難以獲取效益；要么工藝流程長(zhǎng)而復(fù)雜、設(shè)備繁多、很多作業(yè)過(guò)程互相牽制，同時(shí)存在高能耗高成本等問(wèn)題(聯(lián)合法等)；要么所用助劑對(duì)設(shè)備腐蝕性太強(qiáng)、 且助劑酸回收困難和其對(duì)環(huán)境易造成污染等一系列致命缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了其產(chǎn)業(yè)化的推廣 (酸浸法、氟化銨助溶法、硫酸銨燒結(jié)法等)。與已有的其他方法相比，拜爾法雖然流程相對(duì)簡(jiǎn)單、投資和能耗相對(duì)最低，目前有 90%以上的氧化鋁是用拜耳法生產(chǎn)的，但該方法的嚴(yán)重缺點(diǎn)是主要適用于高鋁硅比的三水鋁石型鋁土礦的處理。而我國(guó)的各類鋁土礦資源中，一水硬鋁石占到總儲(chǔ)量的98%以上，尤其是絕大部分同時(shí)具有高S^2含量的突出特點(diǎn)，對(duì)拜爾法使用受到極大限制。除上之外，最早由法國(guó)化學(xué)家薩特里在1858年發(fā)明的用純堿與鋁土礦原料進(jìn)行堿熔來(lái)提取Al2O3的技術(shù)——純燒堿結(jié)法，由于堿熔過(guò)程中，SiA和Al2O3與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生大量的不溶解的鋁硅酸鈉(Nii2O-Al2O3^SiO2)固體，不僅使得Al2O3提取率大幅度下降、 提取的氧化鋁品質(zhì)差，而且大量的原料純堿Nei2CO3變?yōu)镹ei2O · Al2O3 · 2Si02固體中的Na2O, 不能被釋放出來(lái)循環(huán)利用，從而Al2O3提取成本大幅度升高。綜上所述，目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何降低能耗及生產(chǎn)成本、減少?gòu)U棄物的排放問(wèn)題。本發(fā)明目的就是尋求到一種既能適用于不同原料又能夠降低能耗及生產(chǎn)成本、 減小廢棄物的排放的生產(chǎn)氧化鋁的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明較目前已有的方法相比，其不同之處在于本發(fā)明通過(guò)選擇合適的煅燒溫度和煅燒時(shí)間，使得燒結(jié)過(guò)程中不產(chǎn)生鋁硅酸鈉(妝20 · Al2O3 · 2Si02)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅和鋁的選擇性活化，即將原料中的鋁活化為可溶于水和堿溶液的鋁酸鈉，而礦石中的硅質(zhì)成分仍然為不溶于水和堿溶液的物質(zhì)。這樣，既解決了以前的純燒堿結(jié)法中燒結(jié)溫度高、Al2O3 提取率低、以及氧化鋁品質(zhì)差的關(guān)鍵問(wèn)題，同時(shí)又克服了拜耳法對(duì)原料中氧化鋁品位、鋁硅比(A/S)和礦石礦物類型的苛刻要求。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、能有效控制鋁和硅的活化比，最終使得生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中，能耗和生產(chǎn)成本得到有效降低，為本發(fā)明的技術(shù)推廣和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化堅(jiān)定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)本方法的推廣，對(duì)目前氧化鋁生產(chǎn)方法將是一次根本性變革，可有效改善氧化鋁資源的匱乏狀況。本發(fā)明提供的一種用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法，目的在于克服已有的氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)方法中存在工藝過(guò)程繁雜、設(shè)備要求高、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。本發(fā)明的基本技術(shù)途徑是將破碎后的鋁土礦與燒堿(NaOH)按一定比例混合研磨后，再經(jīng)焙燒、循環(huán)浸取、沉淀過(guò)濾、助劑回收、洗滌與煅燒等步驟，得到高純氧化鋁。整個(gè)工藝過(guò)程中，所使用的助劑(NaOH) 可回收和循環(huán)利用。本發(fā)明包括下列步驟(1)混合研磨將破碎后的鋁土礦與NaOH固體按照質(zhì)量百分比按1 0. 5-1 3. 0 的比例混合并研磨成100目-250目的混合物料；(2)焙燒活化將步驟(1)獲得的混合物料在520°C -1000°c溫度條件下焙燒5分鐘-60分鐘，得到焙燒熟料；(3)循環(huán)浸取向步驟( 獲取的焙燒熟料中按一定的固液比條件加入水進(jìn)行浸取。浸取條件為固液質(zhì)量比1 10-1 120、浸取溫度10°C-100°c、浸取時(shí)間5分鐘-60 分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。該濾液可被循環(huán)用于對(duì)步驟( 所得焙燒熟料的浸取，浸取條件不變。循環(huán)浸取后過(guò)濾得到濾渣和循環(huán)濾液；(4)沉淀過(guò)濾當(dāng)步驟C3)中循環(huán)濾液中見(jiàn)白色沉淀(Al (OH)3)析出后停止循環(huán)浸取，并將循環(huán)濾液加熱至溫度60°C -100°C、保溫30分鐘-120分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。所得循環(huán)濾液繼續(xù)被用于步驟(3)的循環(huán)浸取，浸取條件不變。(5)Na0H及水回收當(dāng)步驟⑷循環(huán)濾液中NaOH過(guò)飽和，并有白色半透明結(jié)晶析出時(shí)，對(duì)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，即可回收NaOH，并可直接用于步驟(1)。蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水，并可用于氫氧化鋁洗滌或步驟(3)的浸取。(6)洗滌與煅燒。用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁，進(jìn)一步煅燒得到氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)品。本發(fā)明既不要求鋁土礦中氧化鋁的礦物類型，又可以有效降低原料中氧化鋁的品位要求和鋁硅比(A/S)要求，因此可有效解決高品位或高鋁硅比(A/S)鋁土礦資源的嚴(yán)重不足問(wèn)題。此外，整個(gè)工藝過(guò)程中使用的NaOH助劑和水均可回收并實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，減少了廢棄物的排放量。整個(gè)工藝過(guò)程中，氧化鋁損失率低、能耗低、工藝過(guò)程簡(jiǎn)捷，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，因此容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。


圖1是一種用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，即一種用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工藝流程圖。具體包括下列步驟。(1)將破碎后的鋁土礦與NaOH固體按質(zhì)量百分比1 0. 5-1 3. 0的比例混合并研磨成100目-250目的混合物料；(2)將步驟(1)獲得的混合物料在520°C -1000°C溫度條件下焙燒5分鐘-60分鐘，得到焙燒熟料；燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下Al203+2Na0H = 2NaA102+H20(3)向步驟( 獲取的焙燒熟料中加入水進(jìn)行浸取。浸取條件為固液質(zhì)量比 1 10-1 120、浸取溫度10°C-100°c、浸取時(shí)間5分鐘-60分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液；所得濾液可被循環(huán)用于對(duì)步驟( 所得焙燒熟料的浸取，浸取條件不變。循環(huán)浸取后過(guò)濾得到濾渣和循環(huán)濾液；按照如下公式計(jì)算Al2O3浸取率GG=(濾液中Al2O3量/鋁土礦中所含Al2O3總量)XlOO% ；其中G是Al2O3浸取率；(4)當(dāng)步驟C3)中循環(huán)濾液中見(jiàn)白色沉淀(Al (OH)3)析出后停止循環(huán)浸取，然后將該濾液加熱至溫度60°C -100°C、保溫30分鐘-120分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。循環(huán)濾液繼續(xù)被用于步驟(3)的循環(huán)浸取，浸取條件不變。(5)當(dāng)步驟(4)循環(huán)濾液中NaOH過(guò)飽和后，有白色半透明NaOH結(jié)晶析出時(shí)，對(duì)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，即可回收NaOH，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水?；厥盏?NaOH可直接用于步驟(1)。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒得到氧化鋁產(chǎn)品。以下是發(fā)明人給出的實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例是一些較優(yōu)的實(shí)例，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1 (1)將破碎后的鋁土礦與NaOH固體按1 0. 5的比例混合并研磨成100目的混合物料。(2)將步驟(1)獲得的混合物料在550°C溫度條件下焙燒60分鐘，得到焙燒熟料。 焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 10，在10°C溫度條件下浸取60分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率71%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率73%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第8份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al (OH) 3析出，停止循環(huán)浸取并加熱該濾液至溫度60°C保持120分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。經(jīng)分析計(jì)算， 物料中80%的氧化鋁已被提取出來(lái)。
(5)將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。實(shí)施例2 (1)、將破碎后的鋁土礦與NaOH固體按1 3. 0的比例混合并研磨成250目的混合物料。(2)、將步驟(1)獲得的混合物料在1000°C溫度條件下焙燒10分鐘，得到焙燒熟料。焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)、在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 120，在100°C溫度條件下浸取5分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率75%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率77%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第20份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al (OH) 3析出后停止循環(huán)浸取， 并將循環(huán)濾液加熱至溫度100°c保持30分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。所得循環(huán)濾液繼續(xù)被用于步驟C3)的循環(huán)浸取，浸取條件不變。經(jīng)分析計(jì)算，物料中約80%的氧化鋁已被提取出來(lái)。(5)、將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟(4)得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。實(shí)施例3 (1)、將鋁土礦破碎后與NaOH固體按1 2. 8的比例混合并研磨成200目的混合物料。(2)、將步驟(1)獲得的混合物料在550°C溫度條件下焙燒40分鐘，得到焙燒熟料。 焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)、在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 60，在65°C溫度條件下浸取50分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率75%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率79%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第18份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al(OH)JF出后停止循環(huán)浸取， 并將該濾液加熱至溫度60°C保持70分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。經(jīng)分析計(jì)算，物料中約80%的氧化鋁已被提取出來(lái)。(5)、將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。
(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。實(shí)施例4 (1)將破碎后的高嶺土與NaOH固體按1 0. 5的比例混合并研磨成100目的混合物料。(2)將步驟(1)獲得的混合物料在550°C溫度條件下焙燒60分鐘，得到焙燒熟料。 焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 10，在10°C溫度條件下浸取60分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率73%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率74%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第9份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al (OH) 3析出，停止循環(huán)浸取并加熱該濾液至溫度60°C保持120分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。經(jīng)分析計(jì)算， 物料中83%的氧化鋁已被提取出來(lái)。(5)將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。實(shí)施例5 (1)、將破碎后的高嶺土與NaOH固體按1 3. 0的比例混合并研磨成250目的混合物料。(2)、將步驟(1)獲得的混合物料在1000°C溫度條件下焙燒10分鐘，得到焙燒熟料。焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)、在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 120，在100°C溫度條件下浸取5分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率76%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率78%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第20份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al (OH) 3析出后停止循環(huán)浸取， 并將循環(huán)濾液加熱至溫度100°c保持30分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。所得循環(huán)濾液繼續(xù)被用于步驟C3)的循環(huán)浸取，浸取條件不變。經(jīng)分析計(jì)算，物料中約85%的氧化鋁已被提取出來(lái)。(5)、將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟⑷得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。
實(shí)施例6 (1)、將高嶺土破碎后與NaOH固體按1 2. 8的比例混合并研磨成200目的混合物料。(2)、將步驟(1)獲得的混合物料在550°C溫度條件下焙燒40分鐘，得到焙燒熟料。 焙燒熟料等分為質(zhì)量相同的若干等份備用；(3)、在第一份焙燒熟料中加入適量的水，并使固液質(zhì)量比為1 60，在65°C溫度條件下浸取50分鐘。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液。經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率76%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。將第2份焙燒熟料置入所得濾液中繼續(xù)進(jìn)行浸取，浸取條件不變。浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和循環(huán)濾液；經(jīng)測(cè)定，氧化鋁浸取率79%，二氧化硅、氧化鐵等其他成分浸取率均為零。(4)循環(huán)浸取至第18份焙燒熟料之后，循環(huán)濾液見(jiàn)Al(OH)JF出后停止循環(huán)浸取， 并將該濾液加熱至溫度60°C保持70分鐘，過(guò)濾后分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。經(jīng)分析計(jì)算，物料中約81%的氧化鋁已被提取出來(lái)。(5)、將步驟(4)所得的過(guò)飽和NaOH循環(huán)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收到NaOH。 NaOH循環(huán)濾液蒸發(fā)回收過(guò)程中，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。(6)用步驟(5)回收的蒸餾水洗滌步驟(4)得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁， 進(jìn)一步煅燒后得到氧化鋁產(chǎn)品。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于，包括下列步驟(1)混合研磨將鋁土礦與NaOH固體按照質(zhì)量百分比1 0.5-1 3.0的比例混合并研磨成100目-250目的混合物料；(2)焙燒將步驟(1)獲得的混合物料在520°C-1000°C溫度條件下焙燒10分鐘-60分鐘，得到焙燒熟料；(3)循環(huán)浸取向步驟( 獲取的焙燒熟料中加入水進(jìn)行浸取；浸取條件為固液質(zhì)量比1 10-1 120、浸取溫度10°C _100°C、浸取時(shí)間5分鐘-60分鐘；浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液；所得濾液被循環(huán)用于對(duì)步驟( 所得焙燒熟料的浸取，浸取條件不變；循環(huán)浸取后過(guò)濾得到濾渣和循環(huán)濾液；(4)沉淀過(guò)濾當(dāng)步驟C3)中循環(huán)濾液中見(jiàn)白色沉淀析出后停止循環(huán)浸取，并將循環(huán)濾液加熱至溫度60°C -100°C、保溫30分鐘-120分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液；所得循環(huán)濾液再繼續(xù)被用于步驟(3)的循環(huán)浸取，浸取條件不變；(5)NaOH及水回收當(dāng)步驟(4)循環(huán)濾液中NaOH過(guò)飽和后，對(duì)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，回收NaOH，并直接用于步驟(1)；蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水，并可用于氫氧化鋁洗滌或步驟(3)的浸?。?6)洗滌與煅燒用步驟( 回收的蒸餾水洗滌步驟(4)得到的氫氧化鋁，獲得高純氫氧化鋁，進(jìn)一步煅燒得到高純氧化鋁產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鋁土礦包括不同鋁硅比的鋁土礦、高嶺土。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(1)的混合研磨條件將破碎后的鋁土礦與NaOH按1 0. 5-1 4的比例混合并研磨至150目-250目。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟( 的焙燒條件將步驟(1)獲得的混合物料，在520°C -1000°C溫度條件下焙燒10分鐘-60分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)所述的循環(huán)浸取方法及其浸取條件向步驟( 獲取的焙燒熟料中加入水進(jìn)行浸取；浸取條件為固液質(zhì)量比 1 10-1 120、浸取溫度10°c-100°c、浸取時(shí)間5分鐘-60分鐘；浸取后過(guò)濾，分別得到濾渣和濾液；所得濾液可被循環(huán)用于對(duì)步驟( 所得焙燒熟料的浸取，浸取條件不變。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)沉淀過(guò)濾獲取氧化鋁的方法與條件當(dāng)步驟C3)中循環(huán)濾液中見(jiàn)白色沉淀析出后，循環(huán)濾液加熱至溫度60°C-10(TC、保溫 30分鐘-120分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，分別得到氫氧化鋁和循環(huán)濾液。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(5)的NaOH及水回收方法循環(huán)濾液中NaOH過(guò)飽和后，對(duì)濾液負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶并烘干，即可回收NaOH，蒸發(fā)設(shè)備接冷凝裝置和儲(chǔ)罐回收蒸餾水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法。該方法主要工藝過(guò)程為，將破碎后的鋁土礦與NaOH按一定比例混合研磨后，再通過(guò)焙燒、循環(huán)浸取、沉淀過(guò)濾、助劑回收、洗滌與煅燒等步驟，提取到高純氧化鋁。整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中，使用的助劑原料可回收并實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。該方法與拜耳法等現(xiàn)有其它各種生產(chǎn)氧化鋁的方法相比，具有對(duì)鋁土礦的氧化鋁品位要求低、鋁硅比(A/S)要求低、礦物成分類型無(wú)限制，以及氧化鋁提取率高、能耗低、工藝過(guò)程更加簡(jiǎn)捷、對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求和成本更低等優(yōu)點(diǎn)，因此容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號(hào)C01F7/02GK102180495SQ20111000230
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者潘愛(ài)芳, 馬昱昭, 馬潤(rùn)勇 申請(qǐng)人:潘愛(ài)芳