[发明专利]一种氧化铝的生产方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝的生产方法，该方法是将先将富含氧化铝的矿物原料进行干燥、破碎、粉磨，其中当原料为高铝煤矸石时，进一步进行热量回收，同时达到物料活化的目的；在粉料中按配料要求加入工业硫酸，经增稠、固化、酸化、溶出、分离、浓缩、分解、碱溶、种分、煅烧过程生产氧化铝；该方法避免了传统富铝矿酸法提取铝溶出率低、设备腐蚀严重、装置难以大型化、无法实施连续化操作的缺点，同时由于酸渣中酸溶物含量低，酸渣焙烧生产的白炭黑氧化硅质量含量在97%以上，为酸渣高值化利用提供了条件。在我国铝土矿进口依赖度逐年提高、国内铝土矿品位不断下降的现状下，该方法将成为传统氧化铝生产工艺的有益补充。

技术领域

本发明公开一种氧化铝的生产方法，属于矿产资源高效利用技术领域。

背景技术

中国是全球最大的氧化铝生产国，2010年全球氧化铝产量为5635.50万吨，中国氧化铝产量达2895.50万吨，占全球比重为51.38%，同比增长20.14%。2010年中国表观消费量达到了3321万吨，年增长率为14.05%，净进口426万吨，用于生产氧化铝的铝土矿进口量达3019万吨，对外依存度为39.71%，且成逐年增长趋势。

随着电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等产业的快速发展，对氧化铝需求量仍有较大的增长空间。鉴于中国的在建及施工面积按年计，持续大幅增长，城镇化不断地推进，未来铝业前景非常乐观。

随着氧化铝产能的快速增长，高品位铝土矿已经消耗殆尽，目前我国生产氧化铝的铝土矿多为铝硅比4~6的中低品位铝矿，且有继续下降趋势。国外进口的铝土矿品位也不高，有的铝硅比仅为3左右。原料组分的改变，导致氧化铝生产成本大幅度上升。传统的拜耳法、烧结法生产工艺对于处理低铝硅比矿物受到挑战。随着铝矿资源日渐匮乏，煤矸石、粉煤灰、铝土矿选尾矿等含铝矿物开始被考虑使用作为原料生产氧化铝，与之相应的处理方法是现阶段关注的焦点问题。

在中试提取有价元素中，含铝矿物和浓硫酸按一定的酸渣比（含铝矿物与浓硫酸的质量之比）混合进行反应，固化和酸化过程是同时进行的，但该过程酸化温度较高，对设备的腐蚀性较为严重，且酸化反应后物料板结严重，不但硬度大且韧性好，导致物料转移至溶出过程困难。为解决实际生产中含铝矿物固化-酸化一体化操作中存在的这些问题，本发明将以往“高温酸化→转移→溶出”的技术路线改为“微波固化→转移→高温酸化→溶出”，增加了固化这一环节，便于实际生产中物料的转移，为工业生产中含铝矿物固化-酸化一体化操作提供了技术支撑。

现将国内生产中氧化铝生产技术以及物料固化或成型的相关研究归纳如下：

CN 103288112A涉及一种碱法制备高纯度氧化铝的方法，以铝土矿为原料，用碱分解铝土矿得到铝酸钠溶液，过滤除杂得到精制铝酸钠溶液；利用溶剂分解铝酸钠溶液，制备氢氧化铝；将氢氧化铝在微酸性水溶液中，在超声波作用下洗脱杂质烘干、煅烧，制得高纯度氧化铝。本方法制得的氢氧化铝中间体杂质含量少，利用超声波对微粒的分散冲击作用和高效的除杂效果制得的氧化铝成品粒径小、纯度高。

CN105753024A公开一种基于石灰烧结法的粉煤灰提取氧化铝的方法，包括以下步骤：（1）粉磨混料；（2）生料制球；（3）竖炉焙烧；（4）自粉化冷却；（5）溶出；（6）分离及洗涤；（7）碳化分解；（8）过滤；（9）低温拜耳法处理；（10）得到冶金级氧化铝。有益效果：竖炉进行烧结，能耗大幅降低，明显利于降低生产成本；该方法容易实现高温、大规模工况下的烧结，不仅保障了产品的烧结质量，而且适宜大规模工业化生产。