[发明专利]一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，属于环保和冶金技术领域。

背景技术

高硫铝土矿中的主要硫化矿物有黄铁矿（FeS₂）及其异构体白铁矿和胶黄铁矿以及石膏CaSO₄一类硫酸盐。在拜耳法氧化铝生产过程中，硫首先以S^2-的形式进入溶液，并逐渐被氧化成各种形态的硫，如SO₃^2-、S₂O₃^2-和SO₄^2-等。在氧化铝生产过程中，当硫含量达到一定程度后，将会给生产带来极大危害，乃至使生产无法进行。

目前国内外利用高硫铝土矿生产氧化铝过程的除硫方法主要有：生料加煤燃烧除硫、浮选除硫、矿石焙烧法除硫、加入沉淀剂（ZnO或钡盐）除硫、湿法氧化除硫等。生料加煤燃烧除硫仅局限于烧结法或联合法生产氧化铝过程中，并且除硫效果较差；浮选除硫设备投资大、成本高，需要与浮选脱硅同时进行；矿石焙烧法除硫需要增加焙烧工序，投资较大，成本也高，同时脱硫率较低；加入沉淀剂除硫效率较高，但是只能除去溶液中的某一种形态的硫；湿法氧化除硫过程中会产生一定量的氢气，存在安全风险，同时还要增加排盐苛化工序，增加生产成本。由于没有恰当的除硫方法，所以使大量的高硫铝土矿不能得到充分地开发利用。

本发明受国家自然科学基金资助项目（51404121）资助。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法。本发明通过以下技术方案实现。

一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，高硫铝土矿生产氧化铝过程中在料浆中加入还原剂除硫，其中还原剂为活性炭、铝、铁、锌中的一种或者任意比例混合物；还原剂来抑制进入溶液中的S^2-氧化成S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，并使硫以硫铁化合物及硫化锌等的形式进入赤泥，从而使溶液中S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-及总硫的含量大幅度降低，最终达到铝酸钠溶液中除硫的目的。

所述料浆中加入还原剂除硫是在预脱硅槽或溶出浆液稀释槽中进行的常压湿法除硫，或者在高压反应釜中高压湿法除硫。

所述常压湿法除硫的过程为：在温度为90～110℃下反应1～15h，还原剂的添加量为0.5～20g/L。

所述高压湿法除硫的过程为：在压力为0.1～10MPa、温度为120～280℃下反应0.5～2h，还原剂的添加量为0.5～10g/L。

本发明的有益效果是：

相对于现有技术，本发明的优点在于不仅可以将溶液中各种形态的变价硫（S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-）去除，而且除硫效率高；同时还可以消除硫对加热器壁腐蚀可能会带来严重安全隐患的弊端。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

该用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，高硫铝土矿（含硫量为1.02wt％）生产氧化铝过程中预脱硅槽的料浆在温度为90℃条件下预脱硅反应8h，在预脱硅过程中加入还原剂，预脱硅结束后在260℃下溶出1h，其中还原剂为铁，还原剂的添加量为4g/L；还原剂来抑制进入溶液中的S^2-氧化成S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，并使硫大部分进入赤泥，从而使溶液中S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-及总硫的含量大幅度降低，最终达到铝酸钠溶液中除硫的目的。