[发明专利]一种刚玉烟尘高值化综合利用方法

说明书

本发明公开了一种刚玉烟尘高值化的综合利用方法，具体包括以下过程：a：刚玉烟尘的浆化；b：脱铁浆料的酸性浸出及固液分离；c：固液分离的负载溶液处理；d：结晶余液循环应用中的多种金属离子；e：负载溶液的净化回收；f：吸附饱和树脂的洗脱；g：上述脱镓余液中残留的微量铝‑铜‑锌‑镁‑钙‑钠离子；h：经脱水浓缩结晶析出硫酸铝钠余液中的铜‑锌‑镁‑钙等，沉淀余液作为洗涤用水循环应用。本发明将可溶性物质中的一些稀有金属充分提取利用，做成有回收价值的产品；将不可溶的物质也做成有价值的产品；本发明实施过程不产生二次废物，不增加工艺过程的中间材料消耗和过程材料消耗；不增加处理废水、废物的成本。

技术领域

本发明属于刚玉烟尘的资源化综合回收利用技术领域,主要涉及一种刚玉烟尘高值化综合回收利用方法。

背景技术

刚玉熔炼生产的主要原料是铝土矿，根据原料成分及刚玉产品冶炼工艺要求，必须要添加铁、钛、碳等调整剂；铝土矿物首先进行煅烧，脱除其中的自然水份、结晶水，促使化合物分解、氧化、转形，使其形成具有一定质量、规格的矾土熟料，进入电炉，在≥2000℃环境下熔炼，产出炉气（尘）、渣、回炉料、硅铁及刚玉产品。由于刚玉特殊的熔炼体系、炉料组分，熔炼过程产生大量的炉气（尘），一般炉气中的粉尘浓度≥150 mg/m³，超过国家排放标准；其中二氧化硅与三氧化二铝、氧化钾为构成刚玉熔炼烟尘的主要成分，总量大于80% 。刚玉烟尘经烟尘收集系统收集，然而，大多数厂家将收集的刚玉烟尘征地堆放或掩埋处理，极易产生飘尘和对土地造成污染，给生态平衡和自然环境带来严重的危害。专利CN200910304084提出利用溶解液将刚玉烟尘中的可溶解性物质分离结晶，再经过干燥破碎后得到生产粉体矿物外加剂的方法及装置，但是该专利存在可溶性物质中一些稀有金属未能提取利用的不足，并且未能阐述不溶性物质如何解决。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术上的不足，提供一种刚玉烟尘高值化的综合利用方法。

本发明所述一种刚玉烟尘高值化的综合利用方法，包括以下过程：

a：刚玉烟尘的浆化：刚玉烟尘的浆化过程，是在pH ＜0.5的酸性环境中溶蚀易溶物料，使团聚的烟尘颗粒以单体形态进入溶液构成浆料，用磁性选矿方式捕收粉尘带入的铁质物料和筛除直径大于0.5mm的粗颗粒物料，得到符合浸出要求的脱铁浆料；

b：脱铁浆料的酸性浸出及固液分离：脱铁浆料经溶剂补充调整后，在高温120℃～200℃、高压0.8～4.5MPa和时间120～240min的酸性环境中浸出；浸出矿浆经二次常压低温浸出，在温度不小于65℃的密闭环境中进行固液分离，得到浸出渣和负载滤液；洗滤至pH值5～6的浸出渣，即为气相活性球形硅铝混合微粉，经过筛选分离，得到+45um～0.074mm和-0.18mm的硅酸铝球形骨料及直径在0.3um～45um的硅质含铝微粉；

c：固液分离的负载溶液处理：过滤的负载溶液在静置陈化过程中结晶析出粗硫酸铝钾结晶[KAl(SO₄)₂ nH₂O]后贫化的含多金属结晶余液，直接进入刚玉烟尘的浆化工序循环利用；粗明矾[KAl(SO₄)₂ nH₂O]的精制加工，按粗硫酸铝钾：去离子水=1.0:1.5～2.0加入去离子水在温度不小于65℃环境中重溶，经浓缩温度、在30～55℃温度条件下重结晶，得到符合标准的明矾和结晶余液，结晶余液循环进入刚玉烟尘的浆化工序循环利用；

d：结晶余液循环应用中的多种金属离子，在N次循环周期中使离子浓度得到积累，直到影响浸出正常进行时，再进行整体或部分的净化处理。首先是回收其中的镓（Ga）,同时回收钛（Ti）及其铝（Al）；