一種從含鋁廢料中提取鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是回收率高、能耗低且流程簡單的一種 從含侶廢料中提取侶的方法。 技術(shù)背景
[0002] 侶是一種重要的輕金屬，在自然界中，多W氧化侶的形式存在于Ξ水侶石、一水軟 侶石、一水硬侶石等礦物中。做為有色金屬礦物的重要組成成分，氧化侶也廣泛存在于儀、 銅、鉆等有色金屬的礦物之中。在現(xiàn)代有色冶金工業(yè)的造渣過程中，通常在烙煉、吹煉過程 將氧化侶與投入的造渣劑發(fā)生造渣反應(yīng)而除去，形成了大量含侶的有色冶金渣，成為潛在 的侶資源。此外，由于氧化侶具有很強(qiáng)的吸附力和催化活性，常被用作催化劑活性成分的 載體而廣泛的應(yīng)用于石油、化工及汽車工業(yè)中。當(dāng)催化劑失去活性后，亦成為待回收的侶資 源。
[0003]目前，我國再生侶的主要原料主要是侶加工生產(chǎn)中的產(chǎn)生的廢棄余料和社會上積 存的廢雜侶?；厥者^程為先將廢侶原料進(jìn)行預(yù)處理后，再進(jìn)行火法烙煉。該法存在回收率 低、能耗高等缺點(diǎn)。此外，上述廢侶原料儲量有限，而諸如有色冶煉渣及廢催化劑載體等含 侶物料產(chǎn)量穩(wěn)定、產(chǎn)能可觀，從其中回收金屬侶，對于提升有色冶金資源利用率，有著重要 的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是針對各種含侶廢料，尤其是針對有色冶煉渣、廢催化劑等含侶廢料， 提供一種從含侶廢料中提取侶的方法，W解決使用傳統(tǒng)廢侶原料中提取侶時回收率低、能 耗高的缺點(diǎn)，并將有色冶煉渣、廢催化劑等含侶廢料進(jìn)行再次利用。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種從含侶廢料中提取侶的方法，它包括W下步驟： 步驟一、將含侶廢料、活性炭及堿金屬氯化物分別進(jìn)行破碎至粒度為80-100目，并混 合均勻； 步驟二、將步驟一中混合均勻的物料加入容器中，在高下將物料置于氯氣流中進(jìn)行氯 化反應(yīng)，同時用稀鹽酸吸收揮發(fā)物，得到吸收液； 步驟Ξ、將步驟二所制備的吸收液進(jìn)行加熱、濃縮，當(dāng)體積縮小后向其中補(bǔ)入去離子 水，反復(fù)本步驟3-5次，W縮小吸收液的體積、降低酸度，而后降溫過濾并收集濾液； 步驟四、熱態(tài)下向步驟Ξ所制備的濾液中加入氨氧化鋼溶液，調(diào)整濾液的抑值至 12-14,溶液溫度保持85-90°C，反應(yīng)1-2小時，再次進(jìn)行過濾，收集到富含侶酸鋼的濾液； 步驟五、從步驟四所制備的富含侶酸鋼的濾液中用拜耳法或賠燒法或聯(lián)合法中的一種 方法提取侶或氧化侶產(chǎn)品。
[0006] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟一中所述含侶廢料為侶加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢 棄余料或回收的廢雜侶或者有色冶煉渣、廢催化劑等含侶廢料。
[0007] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟一中所述堿金屬氯化物為氯化鋼或氯化鐘 中的一種或幾種。
[0008] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟一中活性炭、堿金屬氯化物的加入質(zhì)量分 別為含侶廢料中的侶質(zhì)量的1. 0-1. 5倍、0. 5-1. 0倍。
[0009] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟二中混合物料在500-600°C的溫度下置于 氯氣中進(jìn)行氯化反應(yīng)的時間為3-4小時。
[0010] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟二中稀鹽酸濃度為2-3mol/L。
[0011] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟Ξ濃縮前后體積比為3:1-4:1、濃縮后酸度 為 0.3-0. 5mol/L。
[0012] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟Ξ中加入的所述氨氧化鋼溶液濃度為 1-2. 5mol/L。
[0013] 本發(fā)明中所述含侶廢料的質(zhì)量百分比組成如表1所示。
[0014]表 1
侶的提取率按下式進(jìn)行計(jì)算：
Χι為富集了侶的溶液中侶的量，y1為原料中侶的量。
[0015] 本發(fā)明所述方法的原理是將含侶廢料中的侶等金屬通過氯化的方法，使之轉(zhuǎn)化為 氯化物而揮發(fā)，并用吸收液將其吸收。通過濃縮降酸度、過濾初步除娃后，調(diào)整濾液抑值使 侶水解為可溶性的鹽類，而其他雜質(zhì)金屬水解為沉淀，從而完成侶的富集，再進(jìn)一步從富集 了侶的溶液中提取侶及其化合物。其主要過程化學(xué)反應(yīng)方程式如下：
本發(fā)明所述方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果： (1) 本發(fā)明從侶廢料到侶酸鋼溶液過程，侶的提取率可達(dá)95%W上，甚至可達(dá)99%W 上； (2) 本發(fā)明試劑用量少、材料成本低，幾乎不產(chǎn)生廢水； (3) 本發(fā)明設(shè)備簡單、占地面積小、一次性投資少； (4) 本發(fā)明反應(yīng)溫度不超過600°C，相比火法流程能耗低； (5) 本發(fā)明流程短，用時少，處理速度遠(yuǎn)高于火法流程； (6)本發(fā)明產(chǎn)生的含侶富集液，可與侶冶煉系統(tǒng)銜接，處理成本低。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明所述工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[001引 實(shí)例1 一種從含侶廢料中提取侶的方法，它包括W下步驟： 步驟一、稱取含侶廢料50g、活性炭20. 95g、氯化鋼10. 48g，將上述物料分別磨碎至粒 度為80目后混合均勻； 步驟二、將步驟一中混合均勻的物料放入一石英舟中置于管式爐內(nèi)，當(dāng)溫度升至50(TC時將物料置于氯氣流中，氯化反應(yīng)4小時，同時用2mol/L稀鹽酸吸收揮發(fā)物，得到吸收液 2L； 步驟Ξ、將步驟二所制備的吸收液進(jìn)行加熱濃縮，體積減小至500ml后，加入去離子水 至原體積繼續(xù)濃縮。反復(fù)濃縮3次后，所得濃縮液500ml、酸度0.5mol/L。將濃縮液進(jìn)行過 濾，收集濾液； 步驟四、熱態(tài)下向步驟Ξ所制備的濾液中加入濃度為Imol/L的氨氧化鋼溶液，調(diào)整濾 液的抑值至12,溶液溫度保持85°C，反應(yīng)1小時，再次進(jìn)行過濾，收集到富含侶酸鋼的濾 液； 步驟五、從步驟四所制備的富含侶酸鋼的濾液中用拜耳法提取侶或氧化侶產(chǎn)品。
[0019]本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表2所示。
[0020] 表 2
實(shí)例2 一種從含侶廢料中提取侶的方法，它包括W下步驟： 步驟一、稱取含侶廢料lOOg、活性炭62. 85g、氯化鐘41. 9g，將上述物料分別磨碎至粒 度為100目后混合均勻； 步驟二、將步驟一中混合均勻的物料放入一石英舟中置于管式爐內(nèi)，當(dāng)溫度升至600°C時將物料置于氯氣流中，氯化反應(yīng)4小時，同時用稀鹽酸吸收揮發(fā)物，得到吸收液化； 步驟Ξ、將步驟二所制備的吸收液進(jìn)行加熱濃縮，體積減小至1L后，加入去離子水至 原體積繼續(xù)濃縮。反復(fù)濃縮5次后，所得濃縮液1L、酸度0.3mol/L。將濃縮液進(jìn)行過濾，收 集濾液； 步驟四、熱態(tài)下向步驟Ξ所制備的濾液中加入濃度為2. 5mol/L的氨氧化鋼溶液，調(diào)整 濾液的抑值至14,溶液溫度保持90°C，反應(yīng)2小時，再次進(jìn)行過濾，收集到富含侶酸鋼的濾 液； 步驟五、從步驟四所制備的富含侶酸鋼的濾液中用賠燒法提取侶或氧化侶產(chǎn)品。
[0021] 本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表3所示。
[0022]表3
實(shí)例3 一種從含侶廢料中提取侶的方法，按照實(shí)例2中步驟，不添加堿金屬氯化物進(jìn)行實(shí)施。 本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表4所示。
[0023] 表4
相比實(shí)例2,不添加堿金屬氯化物，氯化過程中氯離子濃度降低，導(dǎo)致氯化效率下降，使 侶的提取率有明顯降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：它包括以下步驟： 步驟一、將含鋁廢料、活性炭及堿金屬氯化物分別進(jìn)行破碎至粒度為80-100目，并混 合均勻； 步驟二、將步驟一中混合均勻的物料加入容器中，在高溫下將物料置于氯氣流中進(jìn)行 氯化反應(yīng)，同時用稀鹽酸吸收揮發(fā)物，得到吸收液； 步驟三、將步驟二所制備的吸收液進(jìn)行加熱、濃縮，當(dāng)體積縮小后向其中補(bǔ)入去離子 水，反復(fù)本步驟3-5次，以縮小吸收液的體積、降低酸度，而后降溫過濾并收集濾液； 步驟四、熱態(tài)下向步驟三所制備的濾液中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)整濾液的pH值至 12-14,溶液溫度保持85-90°C，反應(yīng)1-2小時，再次進(jìn)行過濾，收集到富含鋁酸鈉的濾液； 步驟五、從步驟四所制備的富含鋁酸鈉的濾液中用拜耳法或焙燒法或聯(lián)合法中的一種 方法提取鋁或氧化鋁產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟一 中所述含鋁廢料為鋁加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄余料或回收的廢雜鋁或者有色冶煉渣、廢催化 劑等含鋁廢料。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟一 中堿金屬氯化物為氯化鈉或氯化鉀中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟一 中活性炭、堿金屬氯化物的加入質(zhì)量分別為含鋁廢料中的鋁質(zhì)量的1. 0-1. 5倍、0. 5-1. 0 倍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟二 中混合物料在500-600°C的溫度下置于氯氣中進(jìn)行氯化反應(yīng)的時間為3-4小時。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟二 中稀鹽酸吸收液的摩爾濃度為2-3mol/L。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟三 中濃縮前后吸收液的體積比為3:1-4:1，濃縮后濾液的酸度為0. 3-0. 5mol/L。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，其特征在于：所述步驟三 中加入的所述氫氧化鈉溶液濃度為1-2. 5mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從含鋁廢料中提取鋁的方法，包括以下步驟：先將含鋁廢料、活性炭及堿金屬氯化物分別進(jìn)行破碎，并按比例混合均勻；再將配好的混合物在高溫下置于氯氣流中，并用稀鹽酸吸收揮發(fā)物；將吸收液反復(fù)加熱濃縮、趕酸后過濾；在熱態(tài)下向?yàn)V液中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值至12-14，熱態(tài)下反應(yīng)1-2小時后過濾，得到富含鋁酸鈉的濾液；最后從富含鋁酸鈉的濾液中提取鋁或氧化鋁產(chǎn)品。本發(fā)明將含鋁廢料中的鋁等金屬通過氯化的方法，使之轉(zhuǎn)化為氯化物而揮發(fā)，并用吸收液將其吸收。通過加熱、過濾初步除硅后，調(diào)整濾液pH值使鋁水解為可溶性的鹽類，而其他雜質(zhì)金屬水解為沉淀，從而完成鋁的富集，再進(jìn)一步從富集了鋁的溶液中提取鋁及其化合物。
【IPC分類】C01F7/02, C22B21/00
【公開號】CN105253905
【申請?zhí)枴緾N201510797295
【發(fā)明人】張燕, 謝振山, 郭曉輝, 潘從明, 劉世和, 李芬霞
【申請人】金川集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月18日