[发明专利]一种含铝矿物的综合利用方法

说明书

技术领域

一种含铝矿物的综合利用方法，涉及一种铝土矿、赤泥、高岭土等物质中硅、铝、铁、钠、稀土元素等综合利用的方法。

背景技术

我国的铝土矿资源品位普遍较低，适宜的综合利用技术可以实现其中多种元素的综合利用，创造良好的经济效益和环境效益。赤泥是从铝土矿中提取氧化铝之后产生的工业固体废物，每生产1吨氧化铝将产生0.6-2.0吨赤泥。赤泥中含有多种有价值元素（如铁、铝、钠等），大量的堆积，不仅对环境产生污染，也是资源的一种浪费。

现在已有很多关于赤泥和铝土矿综合利用的专利或期刊资料，现将与本专利技术直接相关的技术分析如下：

中国专利文献《一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法》（公开号CN101289211A，公开日2008年10月22日）涉及一种氧化铝生产过程中拜耳法赤泥中回收氧化钠和氧化铝的方法。将拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出，从中回收氧化铝和氧化钠，降低废渣赤泥量。该方法仅对拜耳法赤泥中的部分氧化钠和氧化铝进行了回收。其技术流程与原料与本专利技术是完全不同的。

中国专利文献《一种铝土矿生产氧化铝的方法》（申请号200810114781，公开日2008年10月22日）涉及一种采用中低品位高硅铝土矿氧化铝的生产方法，其特征在于将铝土矿直接用高浓度苛性碱液浸出铝土矿中的铝硅酸盐矿物以实现化学脱硅，浸出分离后的固体为精矿再进入拜耳法生产流程生产氧化铝。

专利文献《从铝土矿中除去二氧化硅》（申请号97181239，公开日2000年1月26日）中选择高苛性钠浓度和高氧化铝含量的苛性钠溶液溶出铝土矿中的氧化硅，而保持氧化铝的溶出率极低。

期刊文献《钠硅渣中的氧化铝回收工艺》（中国有色金属学报，2004年第14卷第3期）中涉及到一种从钠硅渣中回收氧化铝的技术，但目的在于研究铝在碱液中（Na₂O_C > 180 g/L）的溶出特性及其回收技术。

期刊文献《亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的铝硅行为》（过程工程学报，2007年第7卷第5期）和《亚熔盐法回收赤泥》（中国有色金属学报，2008年第18卷专辑1）中介绍了亚熔盐技术在赤泥和铝土矿中提取铝的技术。与本发明不同的是，亚熔盐技术中，SiO₂以钠铝硅酸盐的形式进入固相，从而达到回收铝的目的。

现在已有很多关于赤泥和铝土矿综合利用的专利和期刊资料，现有的技术多是设法提高增大铝的溶出率，同时抑制硅的溶出。这样造成的问题主要体现在：（1）除石英砂的以外，还有相当量的硅以脱硅产物（硅渣）的形式存在于溶出渣（或赤泥）中，会造成钠和铝的损失，同时造成赤泥的碱污染；（2）溶出渣中的钠硅渣是一种结晶产物，会均匀的包覆在赤铁矿、稀土矿物等成分的表面，不利于其中的铁及稀土元素的综合利用。 

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，提供一种铝土矿、赤泥、高岭土等含铝矿物的有效综合利用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种含铝矿物的综合利用方法，其特征在于其利用过程是将含铝矿物原料，与固体原料重量10—100倍的一定浓度的碱溶液或铝酸钠溶液在一定温度下混合处理，使得固体原料中50%以上的含硅矿物和80%以上的含铝矿物在碱液中溶出并转入溶液，经分离未溶固相A，实现赤泥或铝土矿中硅、铝与铁等元素的分离。然后向溶出液相（主要为铝、硅、钠的高浓度溶液）中加入石灰等添加剂使得溶液中85%以上的硅化合物变成硅渣固相，经沉降实现固液分离得到硅渣固相B和铝酸钠溶液。硅渣B可以经调节元素配比、控制结晶条件制备沸石，或用于其它用途。将铝酸钠溶液分成两部分，其中小部分可以进入氧化铝工序生产氧化铝或用于其它产品，大部分与新进入工艺流程的固体原料混合用于再次溶出微细粒赤泥或铝土矿。未溶固相A主要是硅含量小于10%的含铁矿物，可直接或分选后作为铁精矿或用于其它用途。

一种含铝矿物的综合利用方法，其特征在于其利用过程的步骤包括：

（1）将含铝矿物原料与碱溶液或铝酸钠溶液混合，进行硅、铝的溶出反应；

（2）将溶出反应液直接进行分离，得到固相A和溶出液相；

（3）向溶出液相中加入石灰等物质使得溶液中的硅化合物变成硅渣固相B；

（4）将步骤（3）的反应物进行固液分离，得到硅渣固相B和铝酸钠溶液；

（5）将步骤（4）得到的硅渣B用于制备沸石；

（6）将步骤（4）得到的铝酸钠溶液，进入氧化铝工序生产氧化铝，或返回步骤（1）；