[发明专利]一种以红柱石为原料制备化学品氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提取方法，更特别地说，是指一种以红柱石选矿后尾矿为原料生产出化学品氧化铝的方法。

背景技术

化学品氧化铝即是非冶金系列氧化铝，主要包括特种陶瓷氧化铝系列、活性氧化铝系列、造粒粉系列、特种耐火材料用氧化铝系列、研磨抛光用氧化铝系列等，广泛应用于化工、陶瓷、耐火材料及军工行业等，用量十分大，市场前景广阔。

目前世界生产化学品氧化铝原料为铝土矿。然而，红柱石矿石通过选矿选出红柱石精矿用作耐火材料的原料，氧化铝品位需要大于57％，产率只有12～15％，大量选矿后的尾矿含氧化铝不足57％，无法利用，堆存在矿山，不仅浪费了资源，更为严重的是污染环境，造成公害。

红柱石是一种富铝矿物，属于蓝晶石类矿物，是天然高铝硅酸盐矿物，化学组成为Al₂O₃·SiO₂，分子式为Al₂(SiO₄)O，斜方晶系，柱状晶形，密度3.10～3.20克/厘米3。如果能够利用红柱石矿生产化学品氧化铝技术可行，就可以用红柱石矿选矿后的尾矿为原料生产化学品氧化铝，使红柱石资源得到综合利用，既节省了资源，又保护了环境。然而，现有文献资料中尚未见相关报道用红柱石生产化学品氧化铝的方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种用红柱石选矿后的尾矿为原料生产出化学品氧化铝的方法，解决了红柱石选矿后大量尾矿无法利用的问题。

本发明是一种以红柱石为原料制备化学品氧化铝的方法，化学品氧化铝的制备经制球、焙烧、多级分离、添加助剂、造粒的方式从红柱石矿选矿后的尾矿为原料中提取出纯度为99.5～99.999％的化学品氧化铝。

与铝土矿制备化学品氧化铝的技术相比，本发明用红柱石为原料制备化学品氧化铝方法有以下特点：

(1)用红柱石矿、或者红柱石选矿后的尾矿为原料能够制备出符合国家标准GB/YT619-2007的化学品氧化铝，节省我国匮乏的铝土矿资源，同时解决了红柱石矿山选矿后大量尾矿无法利用的问题，生产出附加值高的化学品氧化铝。

(2)利用新型钙混合物作为红柱石矿焙烧活化剂，可实现低温焙烧，节能降耗，减少成本。

(3)除杂净化剂的使用能够一步实现脱硅与除杂包括硅、铁、钙、镁、钛、钒等的脱除，工艺大大简化，并且效果好。

(4)水热合成处理与除钠剂配合得到低钠高纯氢氧化铝，工艺简单，成本低。

(5)喷雾热处理工艺得到不同指标的高纯氧化铝粉体。

(6)矿渣可用作制备水泥或其它保温材料的原料，无工业废料。

附图说明

图1是本发明用红柱石尾矿制备化学品氧化铝的流程框图。

具体实施方式

本发明的一种用红柱石为原料生产化学品氧化铝的方法，其有下列制备步骤：

第一步：粉碎红柱石矿制球

将粒度小于0.5mm的40～50重量份的红柱石矿和粒度小于0.5mm的50～60重量份的活化剂混合均匀后，经制球机制得粒度为10～60mm的球团；

所述活化剂由100重量份的氧化钙CaO中加入1～5重量份的氟化钙CaF₂组成；

第二步：焙烧制红柱石自粉碎料

将第一步制得的球团在温度1100～1300℃下焙烧40～90min，制得焙烧料；

然后焙烧料随坩埚移出焙烧炉，当坩埚内的焙烧料温度降至300～400℃时，取出焙烧料置于空气中自然冷却至18～27℃，制得红柱石自粉碎料；该红柱石自粉碎料的粒度为10～50μm，焙烧料的自粉碎率达到98％以上；

第三步：制红柱石浸出矿浆

将第二步骤制得的红柱石自粉碎料与浓度为6～8％的碳酸钠Na₂CO₃溶液在搅拌器中混合制成矿浆，加热矿浆至60～85℃，机械搅拌50～80min，制得红柱石浸出矿浆；

该矿浆中100g的红柱石自粉碎料中有200～400L的碳酸钠溶液；

机械搅拌速度为700～1000r/min；

第四步：除杂净化处理

将第三步制得的红柱石浸出矿浆经A过滤网除去矿渣，制得粗浸出液；在100L粗浸出液中添加2～8kg除杂净化剂，搅拌，经B过滤网除去杂质后制得偏铝酸钠溶液；

所述矿渣为90％以上的硅酸二钙(作水泥的主原料)、7％以下的二氧化硅SiO₂、2％以下的氧化铝Al₂O₃、以及余量的氧化物铁、氧化镁。