[发明专利]一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法

权利要求书

1.一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，具体步骤如下：

a、破碎、粉磨：将铝土矿原料进行破碎，再对其进行粉磨处理，形成矿石粉料；

b、脱硫活硅活铝处理：采用流态化焙烧炉对矿石粉料进行脱硫活硅活铝处理；将高温气体通入炉体，控制炉内物料接触反应区温度820-950℃，保持炉内氧化气氛，焙烧1-3秒并保温10-60秒，矿石粉料中含硫物相黄铁矿在炉内升温过程中，充分与氧气发生氧化反应，生成氧化铁和SO₂气体，完成快速脱硫，反应式如下：

与此同时，在820-950℃的环境中焙烧1-3秒并保温10-60秒，矿石粉料内主要含硅矿物-高岭石完成晶型转变，分解生成无定形二氧化硅和活性γ-Al₂O₃，完成快速低温活硅反应，反应式如下:

与此同时，矿石粉料中主要含铝矿物-一水硬铝石发生热分解反应，生成活性α-Al₂O₃与H₂O，完成快速低温活铝反应，反应式如下：

最终形成低硫活性矿物物相体系；

c、固气分离：步骤b得到的低硫活化矿粉与炉内高温烟气混合物进入固气分离装置分离后得到低硫活化矿粉，低硫活化矿粉进入冷却装置冷却后排出；含硫高温烟气经除尘及脱硫后返回炉内循环利用。

d、活化矿脱硅：将步骤c得到的低硫活化矿粉放入脱硅反应装置，脱硅液保持在碱浓度75-95g/L，液固比3:1-6:1，温度70-90℃的条件下，反应15-30min后，得到低硫低硅铝精矿与含硅脱硅液的混合物；

e、固液分离：利用固液分离装置将步骤d得到的低硫低硅铝精矿与含硅脱硅液混合物进行分离，分别得到含硅脱硅液与低硫低硅铝精矿；

f、拜耳法溶出：将步骤e得到的低硫低硅铝精矿利用拜耳法工艺溶出后，分别得到富含氧化铝的铝酸钠溶液与赤泥。

2.根据权利要求1所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所述步骤a中，矿石粉料通过200目标准筛60％以上。

3.根据权利要求1所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所述步骤b中，矿石粉料从炉体顶部加入与从炉体底部流入的高温气体在炉内形成上下对流，矿石粉料与高温气体实现快速充分接触反应。

4.根据权利要求1所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所述步骤e得到的含硅脱硅液可再生及循环利用：将一定量石灰添加进步骤e得到的含硅脱硅液进行造渣反应，在温度70-90℃，钙硅摩尔比Ca/Si＝0.8-1.5，反应时间60-120min的条件下，硅物质以硅酸钙-硅渣的形式析出，固液分离后得到循环脱硅液与含碱硅渣。

5.根据权利要求4所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所得循环脱硅液再次返回到步骤d的脱硅反应装置处理下一批低硫活化矿粉。

6.根据权利要求4所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所得含碱硅渣经洗涤过滤后，分别得到低浓度脱硅液与无害化硅渣。

7.根据权利要求6所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所得低浓度脱硅液返回循环脱硅液后，进入步骤d处理下一批低硫活化矿。

8.根据权利要求6所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所得无害化硅渣作为晶种返回用于脱硅液造渣反应。

9.根据权利要求6所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，所得无害化硅渣返回用于步骤c含硫高温烟气的除尘与脱硫处理。

10.根据权利要求1所述的一种难处理铝土矿低能耗脱硫脱硅高效氧化铝溶出的处理方法，其特征在于，将步骤f得到的赤泥返回用于步骤c含硫高温烟气的除尘与脱硫处理。