[发明专利]一种高硫铝土矿电解脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硫铝矿脱硫的方法，尤其涉及一种高硫铝土矿电解脱硫的方法。

背景技术

高硫铝土矿的特点是含硫量高，硅含量较低。我国铝土矿资源较为丰富，探明储量达到了23亿吨，其中高硫铝土矿占了总储量的7%左右。随着优质铝土矿资源的缺乏以及国际铝土矿贸易成本的压力，氧化铝行业越来越重视劣质铝土矿的开发与利用，中国西部蕴藏丰富的铝土矿资源，然而硫含量较高（大于3%）一直没有得到很好的利用，原因是高硫铝土矿生产氧化铝过程中硫元素腐蚀设备，同时影响浸出工艺和分解过程。

研究表明我国高硫铝土矿中主要含有以FeS₂形式存在的无机硫，铝元素以一水硬铝石形式存在，因此在拜耳法生产工艺前将高硫铝土矿中硫除去是一种极具应用前景的技术。现有脱硫工艺多数采用选矿与焙烧方式脱硫，一方面脱硫效果较差，另一方导致严重环境问题。

CN101302020A公开了一种高硫铝土矿的脱硫方法，采用磁化预处理铝土矿，磁化处理后的铝土矿通过磨细磁选工艺脱硫。采用电磁化技术对高硫铝土矿进行预处理，使高硫铝土矿中的非磁性硫化物（FeS₂）转化为强磁性的Fe_(1-X)S，再用强磁选矿机，选矿脱硫。

CN102534189A公开了一种高硫铝土矿的脱硫处理方法，采用微波加热焙烧方式在400℃以上焙烧高硫铝土矿1min以上。与现有常规焙烧脱硫技术相比，高硫铝土矿微波加热焙烧脱硫效果好，焙烧温度更低、焙烧时间更短，简化了脱硫工艺，节约了能耗。

CN101767062A公开了一种从高硫铝土矿中分离出铝土矿和含硫物的方法，包括将高硫铝土矿通过细磨，浮选精矿再精选，得到可用于提取氧化铝的低硫铝土矿，同时可得到硫含量高的硫矿物。该脱硫方法在铝土矿溶出前，采用简单及费用低廉的浮选工艺，就能使高硫铝土矿得到很好的利用，可以综合利用其中的铝土矿和含硫矿物，氧化铝和硫的回收率高，具有成本低，工艺简捷，安全环保等优点。

CN1458067A公开了一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，在用拜耳法高压溶出工艺获得的含硫铝酸钠溶液粗液或精液中加入铝酸钡，硫酸根以硫酸钡的形式脱除，同时还可以脱除碳酸根。与现有技术相比工艺简单、操作方便、脱硫率高。

上述文献所提供的脱硫方法克服了现有方法的缺陷，虽工艺过程相对现有技术较简化，但是其设备及工艺仍存在一定问题，如磁化、微波设备难以应用，而浮选工艺复杂，流程长。拜耳法溶出后脱硫，无法避免硫对浸出的影响等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解高硫铝土矿浆实现脱硫的工艺，利用电化学氧化过程，即通过矿浆电解，将高硫铝土矿中的固态硫氧化成液态硫形式，经固液分离实现脱硫，实现高硫铝土矿脱硫后硫含量低于0.8%。

本发明所提供的高硫铝土矿电解脱硫方法，包括如下步骤：

(a)将高硫铝土矿与电解液配制成矿浆；

(b)将步骤(a)得到的矿浆通入直流电进行电解；

(c)将步骤(b)电解后的矿浆分离即得低硫铝土矿。

通常将铝土矿中含硫量大于0.8%时称为高硫铝矿，本发明所用的高硫铝矿的硫含量在4%以上。将高硫铝土矿破碎磨细，与拜耳法浸出前粒度一致，然后经过调浆，再通过直流电解，使得铝土矿中的硫进入电解液，过滤分离后，获得固相为低硫铝土矿，直接进入拜耳法溶出工艺，而过滤后的电解液经过Ca(OH)₂脱硫分离后，获得再生电解液，实现循环利用。过程中的副产物为氢气和固体硫酸钙。

作为优选技术方案，本发明所提供的脱硫方法，步骤(a)中所述电解液的电解质为可溶导电盐。

作为优选技术方案，电解质中所述的可溶导电盐阳离子为碱金属离子或过渡金属离子，阴离子为卤素离子、硫酸根离子、氢氧根离子、硝酸根离子或磷酸根离子。

作为优选技术方案，所述的阳离子为K⁺、Na⁺或Fe³⁺，优选为K⁺或Na⁺；所述的阴离子为卤素离子或氢氧根离子。