專利名稱:一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬冶金技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法。
背景技術(shù):
我國(guó)擁有儲(chǔ)量十分豐富的高鐵鋁土礦,按鋁土礦礦床類型可分為古風(fēng)化殼型鋁土礦、堆積型鋁土礦和紅土型鋁土礦三種。保有資源儲(chǔ)量主要為堆積型和古風(fēng)化殼型兩類,其中一水堆積型占保有資源儲(chǔ)量的80%以上,礦石具有中鋁、高鐵、低硫等特點(diǎn)。堆積型鋁土礦礦石的絕大部分由一水硬鋁石或三水鋁石、針鐵礦、赤鐵礦和高嶺石組成,含量占到85% 以上。對(duì)于含鐵、鋁礦石資源均比較匱乏的我國(guó)而言,綜合利用這一資源意義重大。目前,圍繞高鐵招土礦綜合利用研究,主要有先選礦后冶煉、先招后鐵和先鐵后招等方案。由于鐵鋁共生礦中鐵與鋁的礦物往往鑲嵌在一起,先選礦后冶煉方案采用選礦的方法難以使鐵與鋁的礦物有效分離;先鋁后鐵方案中赤泥進(jìn)高爐前要進(jìn)行脫堿,工業(yè)上實(shí)現(xiàn)困難;先鐵后鋁方案中高爐煉鐵要采用價(jià)格昂貴的焦炭,使得該方法生產(chǎn)成本高,經(jīng)濟(jì)效益差。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題,本發(fā)明提供一種二次提鋁一次提鐵的綜合利用高鐵鋁土礦的方法,即采用“富石灰拜耳法提鋁-赤泥直接還原一招渣/鐵高溫熔化分離一招酸鈣渣提取氧化鋁”的技術(shù)路線以實(shí)現(xiàn)鐵鋁高效分離。本發(fā)明一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,按以下步驟進(jìn)行
Cl)首先將高鐵鋁土礦破碎至2 5mm,然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-O. 074mm占85%以上;加入石灰和堿液制備出原礦漿,其中石灰添加量為鋁土礦質(zhì)量的15 35%,堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液,濃度為Na2O 180 260 g/L,a k=2. 7 3· 5,原礦漿固體含量為200 400g/ L ;
(2)將原礦漿進(jìn)行拜耳法溶出,溶出溫度為240 300°C、溶出時(shí)間為30 120min;溶出后的料漿進(jìn)行固液分離,所得固體為赤泥,所得溶出液加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解得到 Al (OH)3,最后焙燒得到氧化鋁;
(3)將溶出后得到的赤泥進(jìn)行洗滌后加入轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤造球機(jī)內(nèi)加水造母球,連續(xù)加水加料,使母球長(zhǎng)大后烘干制成球團(tuán);將球團(tuán)置于預(yù)還原反應(yīng)器中,通入還原煤氣進(jìn)行預(yù)還原獲得預(yù)還原赤泥,其還原溫度為75(Tl050°C,還原時(shí)間為30 180min ;預(yù)還原過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行分離,形成CO2和煤氣,其中CO2用于碳酸化分解,多余的CO2收集封存;
(4)將預(yù)還原赤泥、石灰放入還原熔分爐中,以氧氣為載氣噴吹煤粉進(jìn)行熔分還原,其中煤粉的用量為20(T600kg/t預(yù)還原赤泥,石灰的用量為5(T300kg/t預(yù)還原赤泥,氧氣的通入量為40(T800NmVt預(yù)還原赤泥;熔分還原的溫度為135(Tl650°C,時(shí)間為O. 5 2h,,獲得鐵水和高溫含鋁熔渣;熔分還原過程中產(chǎn)生的高溫煤氣和粉塵進(jìn)行煤氣富氫改質(zhì),通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合,再進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離,旋風(fēng)分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原,分離出的氣體作為預(yù)還原的還原煤氣,多余的煤氣用于焙燒;
(5)將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣,將爐渣置于碳酸鈉溶液中浸出,碳酸鈉溶液的濃度為9(Tl20g/L,碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為3飛L/lkg,浸出溫度為80±10°C,浸出時(shí)間為O. 5 2h,獲得浸出液和浸出洛。浸出洛用于生產(chǎn)水泥,一部分浸出液與步驟(2)中拜耳法溶出液合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁;
(6)將步驟(5)中剩余浸出液分別進(jìn)行常壓脫硅和中壓脫硅得到精制液,其中常壓脫硅溫度為100±5°C,脫硅時(shí)間為4 8h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為30g/L浸出液;中壓脫硅溫度為155± 15°C,脫硅時(shí)間為O. 5^2h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為15g/L浸出液;所述精制液為招酸鈉溶液,常壓脫娃后獲得的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為 400^600,中壓脫硅后的鋁酸鈉溶液的硅量指數(shù)為800 1500。(7)向脫硅后的精制液中通入CO2進(jìn)行碳酸化分解,得到分解母液和氫氧化鋁,氫氧化鋁作為步驟(2)拜耳法過程的分解晶種;向碳酸化分解產(chǎn)生分解母液中加入碳酸鈉進(jìn)行補(bǔ)堿,制成碳酸鈉溶液用于步驟(5)浸出。所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述高鐵鋁土礦的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為Α12034(Γ60%,F(xiàn)e2O3 15 40%,SiO2 10 20%,其余為雜質(zhì)。所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述預(yù)還原赤泥的中 Fe2O3的重量含量為5 10%,F(xiàn)eO的重量含量為40 50%,金屬鐵的重量含量為2 5%。所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述的還原煤氣化學(xué)成分按體積比含CO 70^90%, H2 30" 10%O所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述步鐵水的化學(xué)成分按重量百分比含F(xiàn)e 90^94%, C 4 5%,Si Γ2%,其余為雜質(zhì)。本發(fā)明一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法通過拜耳法系統(tǒng)溶出赤泥的結(jié)晶礦物由方鈉石型或鈣霞石型的含水硅鋁酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)樗袷偷暮桎X酸鈣連續(xù)固溶體,大大降低了赤泥的含堿量;預(yù)還原過程不采用價(jià)格昂貴的焦炭,而用系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣;熔分還原過程中以煤為熱源,并產(chǎn)生大量高質(zhì)量煤氣,可供預(yù)還原或氫氧化鋁焙燒時(shí)使用,同時(shí)預(yù)還原過程中產(chǎn)生的CO2氣體可供碳酸化分解使用,能夠?qū)崿F(xiàn)無廢氣排出,同時(shí)大大降低生產(chǎn)成本;熔分還原過程中配料采用低配鈣比配方,從而降低焦(煤)比,降低渣量;浸出過程中采用低碳酸鈉高濃度溶出技術(shù),降低浸出溶液碳酸鈉濃度,提高氧化鋁溶出率和循環(huán)效率;浸出渣主要成份為2Ca0 · SiO2,其氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵含量低,完全可以用于生產(chǎn)水泥。本發(fā)明既能保證鐵鋁的高效解離提取,又能在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)效益上可行,從而有效綜合利用我國(guó)的高鐵鋁土礦資源。
圖I為本發(fā)明的綜合利用高鐵鋁土礦的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將通過不同實(shí)施例來描述本發(fā)明。本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例中,可以再前述化學(xué)成分與制造方法范圍內(nèi)加以調(diào)整實(shí)施。本發(fā)明實(shí)施例中球團(tuán)預(yù)還原反應(yīng)器采用轉(zhuǎn)底爐或豎爐。
本發(fā)明實(shí)施例中采用的還原熔分爐為HIsmelt鐵浴爐。本發(fā)明實(shí)施例中采用的溶出料漿固液分離設(shè)備為沉降槽。本發(fā)明實(shí)施例中采用的溶出液分解設(shè)備為分解槽。實(shí)施例I
首先將質(zhì)量百分比為=Al2O3 60%、Fe2O3 15%、SiO2 20%、其余為雜質(zhì)的高鐵鋁土礦破碎至2 5mm,然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-O. 074mm占85%以上。加入石灰和堿液制備出原礦漿,其中石灰添加量為鋁土礦質(zhì)量的35%,堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液,濃度為Na2O 180 g/L, a k=2. 7,原礦漿固體含量為400g/L。將原礦漿進(jìn)行拜耳法溶出,溶出溫度為300°C、溶出時(shí)間為30min ;溶出后的料漿進(jìn)行固液分離,所得固體為赤泥,所得溶出液加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解得到Al (OH)3,最后焙燒得到氧化鋁。將溶出后得到的赤泥進(jìn)行洗滌后加入轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤造球機(jī)內(nèi)加水造母球,連續(xù)加水加料,使母球長(zhǎng)大后烘干制成球團(tuán);將球團(tuán)置于預(yù)還原反應(yīng)器中,通入還原煤氣進(jìn)行預(yù)還原,其成分按體積比含CO 70%,H2 30%,預(yù)還原獲得預(yù)還原赤泥,其還原溫度為1050°C,還原時(shí)間為30min ;預(yù)還原過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行分離,形成0)2和煤氣。其中CO2用于碳酸化分解,多余的CO2收集封存;預(yù)還原赤泥的中Fe2O3的重量含量為10%,F(xiàn)eO的重量含量為40%, 金屬鐵的重量含量為2%。將預(yù)還原赤泥、石灰放入HIsmelt鐵浴爐中,以氧氣為載氣噴吹煤粉進(jìn)行熔分還原,其中煤粉的用量為200kg/t預(yù)還原赤泥,石灰的用量為50kg/t預(yù)還原赤泥,氧氣的通入量為400Nm3/t預(yù)還原赤泥;熔分還原的溫度為1600±50°C,時(shí)間為O. 5h,獲得鐵水和高溫含鋁熔渣;所獲鐵水的化學(xué)分按質(zhì)量百分比為Fe 90%, C 5%,Si 2%,其余為雜質(zhì)。熔分還原過程中產(chǎn)生的高溫煤氣和粉塵進(jìn)行煤氣富氫改質(zhì),通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合, 再進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離,旋風(fēng)分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原,分離出的氣體作為預(yù)還原的還原煤氣,多余的煤氣用于焙燒。將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣,將爐渣置于碳酸鈉溶液中浸出,碳酸鈉溶液的濃度為90g/L,碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為3L/lkg,浸出溫度為90°C, 浸出時(shí)間為O. 5h,獲得浸出液和浸出渣。浸出渣用于生產(chǎn)水泥,一部分浸出液與步驟(2)中拜耳法溶出粗液合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁。將剩余浸出液分別進(jìn)行常壓脫硅和中壓脫硅得到精制液,其中常壓脫硅溫度為 95°C,脫硅時(shí)間為8h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為30g/L浸出液;中壓脫硅溫度為140°C,脫硅時(shí)間為2h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為15g/L浸出液;所述精制液為招酸鈉溶液常壓脫娃后獲得的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為400,中壓脫娃后的招酸鈉溶液的硅量指數(shù)為800。向脫硅后的精制液中通入CO2進(jìn)行碳酸化分解,得到分解母液和氫氧化鋁,氫氧化鋁作為上述拜耳法過程的分解晶種;向碳酸化分解產(chǎn)生分解母液中加入碳酸鈉進(jìn)行補(bǔ)堿, 制成碳酸鈉溶液用于上述步驟中的浸出。實(shí)施例2
首先將質(zhì)量百分比為Al2O3 40%, Fe2O3 40%, SiO2 10%其余為雜質(zhì)的高鐵鋁土礦破碎至2 5mm,然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-O. 074mm占85%以上。加入石灰和堿液制備出原礦漿,其中石灰添加量為鋁土礦質(zhì)量的15%,堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液,濃度為Na2O 260 g/L, a k=3. 5,原礦漿固體含量為200g/L。將原礦漿進(jìn)行拜耳法溶出,溶出溫度為240°C、溶出時(shí)間為120min ;溶出后的料漿進(jìn)行固液分離,所得固體為赤泥,所得溶出液加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解得到Al (OH)3,最后焙燒得到氧化鋁。將溶出后得到的赤泥進(jìn)行洗滌后加入轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤造球機(jī)內(nèi)加水造母球,連續(xù)加水加料,使母球長(zhǎng)大后烘干制成球團(tuán);將球團(tuán)置于預(yù)還原反應(yīng)器中,通入還原煤氣進(jìn)行預(yù)還原,其成分按體積比含CO 90%,H2 10%,預(yù)還原獲得預(yù)還原赤泥,,其還原溫度為750°C,還原時(shí)間為ISOmin;預(yù)還原過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行分離,形成CO2和煤氣。其中CO2用于碳酸化分解,多余的CO2收集封存;預(yù)還原赤泥的中Fe2O3的重量含量為5%,F(xiàn)eO的重量含量為 50%,金屬鐵的重量含量為5%。將預(yù)還原赤泥、石灰放入HIsmelt鐵浴爐中,以氧氣為載氣噴吹煤粉進(jìn)行熔分還原,其中煤粉的用量為600kg/t預(yù)還原赤泥,石灰的用量為300kg/t預(yù)還原赤泥,氧氣的通入量為800Nm3/t預(yù)還原赤泥;熔分還原的溫度為1400±50°C,時(shí)間為2h,獲得鐵水和高溫含鋁熔渣;所獲鐵水的化學(xué)分按質(zhì)量百分比為Fe 94%,C 4%,Si 1%,其余為雜質(zhì)。熔分還原過程中產(chǎn)生的高溫煤氣和粉塵進(jìn)行煤氣富氫改質(zhì),通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合, 再進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離,旋風(fēng)分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原,分離出的氣體作為預(yù)還原的還原煤氣,多余的煤氣用于焙燒。將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣,將爐渣置于碳酸鈉溶液中浸出,碳酸鈉溶液的濃度為120g/L,碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為5L/lkg,浸出溫度為70°C, 浸出時(shí)間為2h,獲得浸出液和浸出渣。浸出渣用于生產(chǎn)水泥,一部分浸出液與步驟(2)中拜耳法溶出粗液合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁。將中剩余浸出液分別進(jìn)行常壓脫硅和中壓脫硅得到精制液,其中常壓脫硅溫度為 105°C,脫硅時(shí)間為4h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為30g/L浸出液;中壓脫硅溫度為170°C,脫硅時(shí)間為O. 5h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為15g/L浸出液;所述精制液為招酸鈉溶液常壓脫娃后獲得的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為600,中壓脫娃后的招酸鈉溶液的硅量指數(shù)為1500。向脫硅后的精制液中通入CO2進(jìn)行碳酸化分解,得到分解母液和氫氧化鋁,氫氧化鋁作為上述拜耳法過程的分解晶種;向碳酸化分解產(chǎn)生分解母液中加入碳酸鈉進(jìn)行補(bǔ)堿, 制成碳酸鈉溶液用于上述步驟的浸出。實(shí)施例3
首先質(zhì)量百分比為=Al2O3 50%, Fe2O3 27%,SiO2 15%、其余為雜質(zhì)的高鐵鋁土礦破碎至 2 5mm,然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-O. 074mm占85%以上。加入石灰和堿液制備出原礦漿,其中石灰添加量為鋁土礦質(zhì)量的25%,堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液,濃度為Na2O 220 g/L, a k=3. I,原礦漿固體含量為300g/L。將原礦漿進(jìn)行拜耳法溶出,溶出溫度為270°C、溶出時(shí)間為60min ;溶出后的料漿進(jìn)行固液分離,所得固體為赤泥,所得溶出液加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解得到Al (OH)3,最后焙燒得到氧化鋁。將溶出后得到的赤泥進(jìn)行洗滌后加入轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤造球機(jī)內(nèi)加水造母球,連續(xù)加水加料,使母球長(zhǎng)大后烘干制成球團(tuán);將球團(tuán)置于預(yù)還原反應(yīng)器中,通入還原煤氣進(jìn)行預(yù)還原,其成分按體積比含CO 80%, H2 20%,預(yù)還原獲得預(yù)還原赤泥,其還原溫度為900°C,還原時(shí)間為90min ;預(yù)還原過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行分離,形成CO2和煤氣。其中CO2用于碳酸化分解,多余的CO2收集封存;預(yù)還原赤泥的中Fe2O3的重量含量為7. 5%,F(xiàn)eO的重量含量為 45%,金屬鐵的重量含量為3. 5%。將預(yù)還原赤泥、石灰放入HIsmelt鐵浴爐中,以氧氣為載氣噴吹煤粉進(jìn)行熔分還原,其中煤粉的用量為400kg/t預(yù)還原赤泥,石灰的用量為150kg/t預(yù)還原赤泥,氧氣的通入量為600Nm3/t預(yù)還原赤泥;熔分還原的溫度為1500±50°C,時(shí)間為lh,獲得鐵水和高溫含鋁熔渣;所獲鐵水的化學(xué)分按質(zhì)量百分比為Fe 92%,C 4.5%,Si 1.5%,其余為雜質(zhì)。熔分還原過程中產(chǎn)生的高溫煤氣和粉塵進(jìn)行煤氣富氫改質(zhì),通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合,再進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離,旋風(fēng)分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原,分離出的氣體作為預(yù)還原的還原煤氣,多余的煤氣用于焙燒。將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣,將爐渣置于碳酸鈉溶液中浸出,碳酸鈉溶液的濃度為105g/L,碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為4L/lkg,浸出溫度為80°C, 浸出時(shí)間為lh,獲得浸出液和浸出渣。浸出渣用于生產(chǎn)水泥,一部分浸出液與步驟(2)中拜耳法溶出粗液合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁;所述精制液為鋁酸鈉溶液常壓脫硅后獲得的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為800,中壓脫娃后的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為1100。將中剩余浸出液分別進(jìn)行常壓脫硅和中壓脫硅得到精制液,其中常壓脫硅溫度為 100°C,脫硅時(shí)間為6h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為30g/L浸出液;中壓脫硅溫度為155°C,脫硅時(shí)間為lh,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為15g/L浸出液;
向脫硅后的精制液中通入CO2進(jìn)行碳酸化分解,得到分解母液和氫氧化鋁,氫氧化鋁作為上述拜耳法過程的分解晶種;向碳酸化分解產(chǎn)生分解母液中加入碳酸鈉進(jìn)行補(bǔ)堿,制成碳酸鈉溶液用于上述步驟的浸出。
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權(quán)利要求
1.一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于按照以下步驟進(jìn)行Cl)首先將高鐵鋁土礦破碎至2 5mm,然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-O. 074mm占85%以上;加入石灰和堿液制備出原礦漿,其中石灰添加量為鋁土礦質(zhì)量的15 35%,堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液,濃度為Na2O 180 260 g/L,a k=2. 7 3· 5,原礦漿固體含量為200 400g/ L ;(2)將原礦漿進(jìn)行拜耳法溶出,溶出溫度為240 300°C、溶出時(shí)間為30 120min;溶出后的料漿進(jìn)行固液分離,所得固體為赤泥,所得溶出液加入氫氧化鋁晶種進(jìn)行分解得到 Al (OH)3,最后焙燒得到氧化鋁;(3)將溶出后得到的赤泥進(jìn)行洗滌后加入轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤造球機(jī)內(nèi)加水造母球,連續(xù)加水加料,使母球長(zhǎng)大后烘干制成球團(tuán);將球團(tuán)置于預(yù)還原反應(yīng)器中,通入還原煤氣進(jìn)行預(yù)還原獲得預(yù)還原赤泥,其還原溫度為75(Tl050°C,還原時(shí)間為3(Tl80min ;預(yù)還原過程中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行分離,形成CO2和煤氣,其中CO2用于碳酸化分解,多余的CO2收集封存;(4)將預(yù)還原赤泥和石灰放入還原熔分爐中,以氧氣為載氣噴吹煤粉進(jìn)行熔分還原,其中煤粉的用量為20(T600kg/t預(yù)還原赤泥,石灰的用量為5(T300kg/t預(yù)還原赤泥,氧氣的通入量為40(T800Nm3/t預(yù)還原赤泥;熔分還原的溫度為135(Tl650°C,時(shí)間為O. 5 2h,獲得鐵水和高溫含鋁熔渣;熔分還原過程中產(chǎn)生的高溫煤氣和粉塵進(jìn)行煤氣富氫改質(zhì),通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合,再進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離,旋風(fēng)分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原,分離出的氣體作為預(yù)還原的還原煤氣,多余的煤氣用于焙燒;(5)將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣,將爐渣置于碳酸鈉溶液中浸出,碳酸鈉溶液的濃度為9(Tl20g/L,碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為3飛L/lkg,浸出溫度為 80± 10°C,浸出時(shí)間為O. 5^2h,獲得浸出液和浸出渣;浸出渣用于生產(chǎn)水泥,一部分浸出液與步驟(2)中拜耳法溶出液合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁;(6)將步驟(5)中剩余浸出液分別進(jìn)行常壓脫硅和中壓脫硅得到精制液,其中常壓脫硅溫度為100±5°C,脫硅時(shí)間為4 8h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為30g/L浸出液;中壓脫硅溫度為155 ± 15°C,脫硅時(shí)間為O. 5^2h,采用的晶種為鈉硅渣,鈉硅渣的用量為15g/L浸出液;所述精制液為招酸鈉溶液,常壓脫娃后獲得的招酸鈉溶液的娃量指數(shù)為 400^600,中壓脫硅后的鋁酸鈉溶液的硅量指數(shù)為800 1500 ;(7)向脫硅后的精制液中通入CO2進(jìn)行碳酸化分解,得到分解母液和氫氧化鋁,氫氧化鋁作為步驟(2)拜耳法過程的分解晶種;向碳酸化分解產(chǎn)生分解母液中加入碳酸鈉進(jìn)行補(bǔ)堿,制成碳酸鈉溶液用于步驟(5)浸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述高鐵鋁土礦的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為A12034(T60%,F(xiàn)e2O3 15 40%,SiO2 10 20%,其余為雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述的還原煤氣化學(xué)成分按體積比含CO 70^90%, H2 30 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述預(yù)還原赤泥的中Fe2O3的重量含量為5 10%,F(xiàn)eO的重量含量為40 50%,金屬鐵的重量含量為2 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,其特征在于所述步鐵水的化學(xué)成分按重量百分比含F(xiàn)e 90 94%,C 4 5%,Si I 2%,其余為雜質(zhì)。
全文摘要
一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法,屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。一種高鐵低品位鋁土礦的綜合利用方法按以下步驟進(jìn)行先通過添加過量石灰的拜耳法工藝技術(shù)將大部分氧化鋁提取,產(chǎn)生的低堿赤泥將采取煤基轉(zhuǎn)底爐工藝技術(shù)預(yù)還原,然后采用鐵浴氧煤噴吹技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋁渣/鐵高溫熔化分離,形成的鋁渣經(jīng)過調(diào)質(zhì)后生成鋁酸鈣,再采用低碳酸鈉溶液浸出鋁酸鈣渣,浸出粗液一部分與拜耳法溶出料漿合流進(jìn)入拜耳法系統(tǒng)提取氧化鋁,剩余部分脫硅后進(jìn)行碳酸化分解,分解產(chǎn)物氫氧化鋁作為種分晶種送至拜耳法系統(tǒng),分解母液經(jīng)調(diào)配后用于浸出鋁酸鈣渣。本發(fā)明既能保證鐵鋁的高效解離提取,又能在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)效益上可行,從而有效綜合利用我國(guó)的高鐵鋁土礦資源。
文檔編號(hào)C01F7/02GK102583477SQ20121006993
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者于海燕, 劉保偉, 武建強(qiáng), 畢詩文, 潘曉林, 王波, 顧松青 申請(qǐng)人:東北大學(xué)