[发明专利]一种磷石膏和低品铝土矿制绝缘陶瓷材料联产酸的工艺

说明书

本发明提供了一种磷石膏和低品铝土矿制绝缘陶瓷材料联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合研磨制成生料，送入窑内焙烧得熟料；将熟料进行溶出，并进行固液分离；分离得到的溶液制备氧化铝粉；将制得的氧化铝粉与钛酸钡、氮化硅、高岭土、石英粉混合研磨得混合材料，向混合材料内加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀后经造粒机制得混合原料；将混合原料抽真空、保压得陶瓷原料，烧结得绝缘陶瓷材料；将分离得到的残渣经浮选得硫化物；硫化物加工制得硫酸。本发明具有制备绝缘陶瓷材料和制酸成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，制备的绝缘陶瓷材料有良好的绝缘性、抗电压击穿能力强，且制酸工艺简单。

技术领域

本发明涉及一种磷石膏和低品铝土矿制绝缘陶瓷材料联产酸的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

陶瓷种类很多，现已被广泛用于化工领域、电子领域等。其中氧化铝陶瓷和钛酸钡具有优异的物理化学性能，称为电学领域常用的材料之一。在现有的技术中绝缘陶瓷材料具有耐磨性好、良好的绝缘性、抗电压击穿能力强的优点，但是在该绝缘陶瓷材料的生产中，需要大量的氧化铝作为原料，而现有氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高，导致氧化铝粉价格贵，大大的提高了绝缘陶瓷材料的生产成本。

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体，其主要成分为硫酸钙（CaSO₄），其含量一般可达到70-90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

我国铝土矿大部分为一水硬铝石型，占到资源总量的98%以上，特点是高硅、高铝、低铁，矿石整体铝硅比较低，80%以上的是中低品铝土矿，低品位铝土矿中铝硅比小于4，铝硅比大于9的矿石仅18.5%左右，因此开发中低品铝土矿资源，是实现我国氧化铝工业可持续发展的必经之路。

现目前，针对磷石膏和低品铝土矿的综合利用的技术很少，基本上集中在建材和铺路等传统领域，这造成了磷石膏和低品铝土矿中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和低品铝土矿综合利用来制绝缘陶瓷材料，同时联产酸的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和低品铝土矿制绝缘陶瓷材料联产酸的工艺。本发明具有制备绝缘陶瓷材料和制酸成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，制备的绝缘陶瓷材料有良好的绝缘性、抗电压击穿能力强，且制酸工艺简单。

本发明的技术方案

一种磷石膏和低品铝土矿制绝缘陶瓷材料联产酸的工艺，包括如下步骤：

A、将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；

B、将步骤A制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；

C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；

D、将步骤C制得的氧化铝粉与钛酸钡、氮化硅、高岭土、石英粉混合均匀，研磨得混合材料，向混合材料内加入质量分数为25%的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后经造粒机制得混合原料；

E、将步骤D制得的混合原料抽真空、保压得陶瓷原料，将陶瓷原料烧结得绝缘陶瓷材料；

F、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；

G、将步骤F分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸。