[发明专利]从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法和装置

说明书

本发明涉及用于从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法，该残留物能够通过或已经通过拜耳‑方法获得。该方法包括下列步骤：a)提供铝土矿残留物的水性悬浮物；b)设定所述悬浮物的pH值在7.2和12.2之间；c)将所述铝土矿残留物的悬浮的矿物聚集物至少部分地分散；和d)将所得混合物分离成富含铁的馏分，和至少另外优选的富含硅酸盐的馏份。本发明进一步涉及实施方法的装置(10)。

本申请是申请号为2013800306472、申请日为2013年04月10日、发明名称为“从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法和装置”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法，该残留物可以通过拜耳-方法获得。本发明进一步地涉及方法实施的装置。

背景技术

在铝酸盐-生产(铝-熔化装置的准备阶段)中借助于拜耳-方法铝以铝酸钠的形式借助于氢氧化钠溶液从精研磨的铝土矿中提炼出来。从铝土矿残留物中分离的铝酸钠溶液在放入晶核后产生纯氢氧化铝(水铝矿)，接着煅烧成氧化铝，最后通过电解获得金属铝。剩余的铝土矿残留物，也可以被成为“铝土矿残留物”(BR)，从化学角度看主要由氧化铁或氢氧化铁，二氧化钛，氧化铝残留物，硅酸盐，氧化钙，氧化钠和残留的氢氧化钠溶液构成。因为通过(三价)氧化铁引起的红色，这种铝土矿残留物也被成为赤泥(“红泥”)。

每生产一吨铝，会根据所应用的铝土矿的质量产生不能避免的1至3吨铝土矿残留物的副产品。因此每年产生多达数百万吨的铝土矿残留物，这和已经存在的数量一起意味着严重的环境-和处理问题。主要问题在于由于氢氧化钠溶液成分，使铝土矿残留物产生pH值在13至14的碱性。除此之外，有毒的铝离子和含铁的化合物一起对地下水产生很大的危害，额外增加了符合环保要求的填埋的难度。

铝土矿残留物的处理因此主要通过储藏进行密封的填埋。在填埋的地面产生的氢氧化钠溶液在某些填埋中被收集起来，返回到拜耳-工艺中。通常氢氧化钠溶液很容易被回收，作为污水被处理，或最坏的情况下甚至不受控的被排掉。这种储藏形式非常昂贵而且成本很高，因为需要很大的填埋面积和填埋装置，以及铝土矿残留物的运输产生的高费用。此外通过填埋产生的长期费用很难计算，意味着额外的经济问题，因为至少在欧洲必须对以后的处理形成延缓。目前现存的铝土矿残留物的填埋量是25亿吨。每年还将产生大约0.8-1.2亿吨铝土矿残留物。

填埋的费用可以减少，当直到现在作为废品的铝土矿残留物转化成可利用的回收物，或用来获得有价值物质。人们对特别是含铁部分的分离非常感兴趣。每种方法的目标应该是，获得的回收物不需要昂贵的再加工被进一步利用或销售。

从拜耳方法进行大规模技术使用的开始阶段，从来没有缺少试验，该实验把有价值的成分像铁，钛，钒或稀土从铝土矿残留物中提取出来，投入到新的应用中。像以前一样，铝土矿残留物主要以泥状物填埋在池塘中，或部分排入到板框式压滤机中，以矿石(堆)的形式堆积起来，这也被成为“尾矿干堆”。

在简单的湿化学过程中用于分离高价值的铁矿的方法到目前为止还不被人们所知。然而氧化铁和氢氧化铁在铝土矿残留物中以多于50％的矿物构成，湿化学方法的提取含铁化合物人们非常感兴趣。

发明内容

本发明的目的在于，获得一种方法，该方法使铝土矿残留物中的至少一部分含铁的成分通过湿化学分离出有价值物质成为可能。本发明的进一步的目的是获得实施这种方法的装置。

为了达到根据本发明目的，通过根据权利要求1的从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法以及通过根据权利要求23的实施这种方法的装置。适合本发明进一步构成的有利结构在从属权利要求中给出，可以看出，其中方法的有利结构作为装置的有利结构。