[发明专利]霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法

权利要求书

1.一种霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：用硫酸为浸取剂，以卤化物为活化剂，湿法分解霞石，使其中的硅成气相卤化物形式分解逸出，让其中的铝和钾成硫酸盐形式进入浸出液；硅的气相卤化物经铵化氧化成气相白炭黑产品产出；含钾、铝离子的浸出液经离子交换实现钾、铝分离，钾吸附于离交柱上，硫酸铝滞留于浸出液，得到硫酸铝溶液，硫酸铝溶液经氧化净化除杂质后，分别用浓缩、聚合或沉铝的方法获得不同的含铝产品，离交柱上的钾采用洗脱的方法获得含钾产品；聚合处理是用硅酸钠制取聚合硫酸硅酸铝，沉铝处理是用碳酸氢铵或氨水沉淀，分别转化成炼铝工业用氧化铝或活性氧化铝。

2.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：霞石矿粒度为过120目筛≥95％，所用硫酸的浓度为30～60％，质量液固比为：固∶液＝1∶2～3，卤化物的用量为理论量的1.1～1.5倍，反应温度20～200℃。

3.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：经铵化氧化捕集的气相白炭黑的干燥温度为150～300℃。

4.根据权利要求1所述霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：用大孔树脂离子交换分离钾采用D296或201×7牌号的树脂，浸出液含K为15～32K₂Og/L，穿透容量为25～18％，总动态容量为30～35％；沉铝工序后得到的硫酸铵溶液用于洗脱离交柱上的钾而制取硫酸钾产品；用碳酸氢铵洗脱离交柱上的钾制取碳酸钾产品。

5.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：氧化净化硫酸铝溶液以漂白粉为脱杂氧化剂，其特征是在80～90℃的温度下氧化，用石灰乳调整pH值为5～6.8，用改性聚丙烯酰胺为絮凝剂，改性聚苯烯酰胺饱和液用量为硫酸铝溶液体积量的0.2％，絮凝沉淀除铁、锰、铅、砷杂质，一次氧化，漂白粉用量为理论量的1.2～1.5倍，二次氧化用量为一次用量的10％。

6.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：浓缩、结晶制硫酸铝产品的步骤中，蒸发浓缩温度为100～150℃，然后结晶、干燥、粉碎得硫酸铝产品。

7.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：以碳酸氢铵沉淀转化制氧化铝的步骤中，硫酸铝溶液经氧化净化除杂质后，硫酸铝沉淀为pH值7～9的氢氧化铝，氢氧化铝在150～300℃干燥，经450～600℃焙解得炼铝工业用氧化铝产品。

8.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：用净化后的硫酸铝溶液制聚合硫酸硅酸铝的步骤中，聚合模数比为Al∶Si＝1∶1，聚合后进行煮解，聚合和煮解搅拌速度为300～500转/分，聚合时间为1～3小时，煮解温度为50～70℃，煮解时间为2～4小时，熟化时间24～36小时，浓缩温度为60～90℃，浓度至15～20°Be。

9.根据权利要求1所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：将氧化净化除杂质后的硫酸铝溶液配制成浓度6～10％，在200～300转/分的转速搅拌下加入浓度15～20％的氨水制取疏松的氢氧化铝，用pH值7的去离子水洗涤、脱水，滤饼以浓度30～40％的硝酸在200～300转/分的快速搅拌下打浆、200～300℃脱水、450～600℃焙解制取活性氧化铝。

10.根据权利要求4所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：用硫酸铵洗脱离交柱上的钾制硫酸钾的步骤中，解吸浓度为3～5N，树脂消耗0.3～0.5kg/T K₂SO₄；用碳酸氢铵洗脱离交柱上的钾制碳酸钾的步骤中，解吸浓度3～5N，树脂消耗1～1.5kg/T K₂CO₃。

11.根据权利要求10所述的霞石矿的全湿法化工冶金综合处理方法，其特征在于：解吸离交柱所得碳酸钾溶液制成品碳酸钾的步骤中，经过一级蒸发浓缩使K₂CO₃为35～40％、二级蒸发浓缩使K₂CO₃为50～55％、三级蒸发浓缩至55～60°Be，冷却结晶、离心分离，150～250℃干燥，550～650℃焙解。