[发明专利]一种改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法

说明书

技术领域

一种改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，涉及中低品位铝土矿生产氧化铝过程中拜耳赤泥湿法处理溶出的方法。

背景技术

我国铝土矿资源多为高铝、高硅、低铁、中低品位的一水硬铝石型铝土矿。主要采用能耗高、流程复杂的混联法生产氧化铝。为降低碱耗、能耗以及更有效地利用铝土矿资源，逐渐开发并应用了选矿拜耳法、石灰拜耳法、串联法等新的生产工艺。但在上述生产工艺中仍存在一些问题，如选矿拜耳法、石灰拜耳法的氧化铝回收率低；串联法资源的利用率虽然较高，由于还存在烧结法，能耗仍较大。对中低品位铝土矿生产，可以采用湿法串联新工艺，即首先使用拜耳法溶出铝土矿，然后采用高分子比碱液对拜耳法赤泥再湿法溶出处理。拜耳法主要回收铝土矿中的氧化铝，赤泥湿法处理系统主要回收拜耳法赤泥中的碱。拜耳法部分得到的溶出液稀释净化去晶种分解，拜耳赤泥溶出液加入石灰脱铝，得到的高分子比脱铝母液去再溶出拜耳赤泥，固相脱铝渣代替石灰加入到拜耳法系统。通过该方法可以较经济地处理中低品位铝土矿，弃赤泥A/S可以达到0.8以下，N/S达到0.2以下。在该方法中存在一个如何提高赤泥溶出系统的处理能力问题，如何提高石灰的使用效率，以及在处理三水铝石溶出赤泥溶出温度能否进一步降低的问题。见专利“一种中低品位铝土矿生产氧化铝的方法” （专利号：ZL 200710118667.1）。在该专利中提出拜耳法赤泥湿法处理得到的高α_k溶液小部分反向洗涤拜耳法赤泥后送去补充拜耳法系统补碱，大部分添加石灰脱铝，得到拜耳法赤泥湿法处理用碱液，循环处理下一批拜耳溶出赤泥。高α_k溶液反向洗涤拜耳法赤泥会提高赤泥溶出系统的分子比，但流程复杂，还有优化的余地。该专利中拜耳法溶出过程的工艺条件为：中低品位铝土矿的铝硅比A/S为3～9，脱铝渣的添加量为按CaO计占所加铝土矿的5~15%加入，其石灰加入量不是最佳，仍有较大的优化空间；另外在该专利中没有说明拜耳法溶出使用的石灰和赤泥溶出使用石灰的关系，在石灰加入总量一定时，如何较优。该专利中提出拜耳赤泥进行溶出反应时，在200～300℃温度下溶出为5～150min。对三水铝石铝土矿拜耳法溶出后的赤泥，溶出温度有进一步降低的可能。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提出一种能有效简化工艺流程，优化技术指标，提高整个工艺的循环效率及经济使用性的改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于其生产过程包括进行两次溶出过程：

（1）在铝土矿中加入脱铝渣进行拜耳法溶出，进行拜耳法氧化铝生产；

（2）将步骤（1）得到拜耳法溶出赤泥加入碱液，进行湿法溶出处理，回收拜耳法赤泥中的碱和氧化铝。

本发明的一种改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于步骤（2）的拜耳法赤泥湿法处理溶出液加入石灰进行脱铝反应，反应后分离得到的脱铝母液返回步骤（2）作为碱液用于溶出拜耳赤泥，分离的固相脱铝渣返回步骤（1）加入到拜耳法系统。

本发明的一种中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于拜耳法溶出过程的工艺条件为：中低品位铝土矿的铝硅比A/S为3～9，脱铝渣的添加量为按CaO计占所加铝土矿的2～12%，循环母液N_k为120～280g/L，铝土矿的加入量按溶出α_K1.35～1.6，赤泥A/S为1～1.6计算，溶出处理温度为100～290℃，溶出时间10～240min。

本发明的一种中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于拜耳赤泥进行湿法处理溶出反应时，添加的石灰量至控制料浆中总石灰量为钙硅比C/S为0.5～2.5，拜耳法系统石灰加入量占总加入量的10%~60%，赤泥溶出系统石灰加入量为40%~90%，溶出采用的循环碱液的苛性碱浓度N_k为30～260g/L、Al₂O₃≤20g/L，拜耳赤泥的加入量为10～450g/L循环碱液，在145～300℃温度下溶出，时间为5～300min。

本发明的一种改进的中低品位铝土矿生产氧化铝的方法，其拜耳法溶出的目的是回收氧化铝，拜耳赤泥湿法处理溶出的目的为回收氧化钠，拜耳法系统可通过强化溶出，即提高溶出温度，适度降低脱铝渣的加入量来提高拜耳法系统氧化铝的回收率，更有效地实现先铝后碱的原则。