[发明专利]一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学品氧化铝制备领域，更具体地说，涉及一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法。 

背景技术

随着我国的石油、化工、电子、建筑等各个专业领域迅速发展，对各类高、精、专的工业原料需求日益增加。化学品氧化铝即非冶金系列氧化铝作为重要的工业生产原料，被广泛用于石油、化工、电子、陶瓷、橡胶、塑料、建筑及耐火材料等领域。目前，氧化铝的生产主要以铝土矿为原料，其生产方法主要为减法，包括拜耳法、烧结法以及联合法。由于我国是铝土矿资源相对贫乏的国家，开发利用非铝土矿资源生产化学品氧化铝十分必要。 

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Al₂[SiO₄]O。我国红柱石矿储量丰富，利用红柱石矿制备化学品氧化铝对我国铝工业的发展具有重要意义。 

中国专利公开号为CN101182025A，发明创造名称为一种以红柱石为原料制备化学品氧化铝的方法的专利中，公开了一种以红柱石选矿后的尾矿为原料生产化学品氧化铝的方法，其制备步骤有：粉碎红柱石制球、焙烧制红柱石自粉碎料、制红柱石浸出矿浆、除杂净化处理、碳分分解、水热合成处理、雾化造粉等，使用氧化钙和氟化钙的混合物作为焙烧活化剂制备出纯度为99.5％～99.999％的化学品氧化铝。这样的技术虽然可行，但其不足之处在于工艺相对较复杂，生产成本相对较高。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种工艺简单、生产成本低、原材料来源充足，用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法。 

本发明的技术方案是： 

一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法，其特征在于，包括下列制备步骤： 

第一步：配料、混磨、制炉料球团 

将80～90重量份的红柱石矿与110～120重量份的石灰石混合后，经破碎、磨粉，磨成颗粒度为75～120微米的粉体，将粉体压制成炉料球团； 

第二步：烧结与自粉碎 

将制得的炉料球团放入烧结炉，在1200～1350℃条件下焙烧50～70min，然后冷却至40-60℃，制得红柱石自粉碎料； 

第三步：浸出、过滤 

将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为7.5％～8.5％的Na₂CO₃溶液并搅拌混合，自粉碎料与Na₂CO₃溶液的重量份比例为1∶2.5～1∶3，加热混合矿料至80～90℃，机械搅拌50～70min，搅拌速度为1000～1200r/min，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液； 

第四步：碳分 

向浸出的偏铝酸钠溶液中通入浓度为25％～40％的二氧化碳气体至pH值为11为止，流量为0.3～0.5L/min，在这过程中加入分散剂，分散剂与偏铝酸钠溶液的体积份比例为1∶20～1∶30，在温度为40～60℃条件下进行碳分分解，碳分时间为1～1.5小时，然后经过滤、3次洗涤、25～35℃烘干，制得超细氢氧化铝； 

所述分散剂由聚合度2000的聚乙二醇、聚合度1000的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为1∶1∶1混合组成； 

第五步：喷雾热解或煅烧 

将干燥的超细氢氧化铝进行喷雾热解处理，温度为800～1200℃，压力为1～10MPa，制得含量大于99.5％的氧化铝；也可以将干燥的超细氢氧化铝进行煅烧处理，煅烧温度为800～1200℃，制得含量大于99.5％的氧化铝。 

本发明所述的第一步中红柱石矿与石灰石的混合量的优选方案为86重量份的红柱石矿与114重量份的石灰石混合。 

本发明所述的第二步的优选方案为将制得的炉料球团放入烧结炉，在 1300～1350℃条件下焙烧60min，然后冷却至50-60℃，制得红柱石自粉碎料。 

本发明所述的第三步的优选方案为将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为8％～8.5％的Na₂CO₃溶液并搅拌混合，自粉碎料与Na₂CO₃溶液的重量份比例为1∶2.5～1∶2.8，加热混合矿料至85～90℃，机械搅拌60～70min，搅拌速度为1000～1100r/min，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液。