[发明专利]一种煤矸石生产氧化铝的系统及方法

权利要求书

1.一种煤矸石生产氧化铝的系统，其特征在于，包括顺次连接的第一分选系统、第二分选系统和第三分选系统，

第一分选系统，用于将煤矸石中的尾矿分选为磁性矿和非磁性矿；

第二分选系统，用于从所述非磁性矿中将二氧化硅分选出来；

第三分选系统，用以从去除二氧化硅后的剩余物料中分选出氧化铝；

所述第一分选系统的非磁性矿出口与所述第二分选系统的入口相连通，所述第二分选系统中去除二氧化硅后的剩余物料出口与所述第三分选系统的入口相连通，所述第三分选系统的液体出口与第二分选系统的入口通过管道相连通；所述第三分选系统分选氧化铝的过程包括采用蓄热体循环蓄热分解硝酸铝制备氧化铝。

2.根据权利要求1所述的一种煤矸石生产氧化铝的系统，其特征在于，所述第一分选系统包括通过管道顺序连接设置的体磨机(1)、浮选机(2)和磁选机(3)。

3.根据权利要求1所述的一种煤矸石生产氧化铝的系统，其特征在于，所述第二分选系统包括通过管道顺序连接的浆化槽(4)、反应釜(5)和过滤器(6)，所述浆化槽(4)还设有硝酸进液管。

4.根据权利要求3所述的一种煤矸石生产氧化铝的系统，其特征在于，所述第三分选系统包括精制硝酸铝晶体系统和硝酸铝晶体分解系统；

所述精制硝酸铝晶体系统包括通过管道顺序连接的粗制硝酸铝溶液储罐(7)、净化系统(8)、萃取系统(9)、精制硝酸铝储罐(10)和蒸发结晶系统(11)，所述第三分选系统的入口位于粗制硝酸铝溶液储罐；

所述硝酸铝晶体分解系统包括通过管道顺序连接的硝酸铝晶体储罐(12)、气态分解炉(13)、蓄热体炉(14)、硝酸吸收装置(15)和硝酸储罐(16)；所述蒸发结晶系统(11)与所述硝酸铝晶体储罐(12)通过管道连接；所述硝酸储罐(16)上设有硝酸出液管与所述浆化槽(4)的硝酸进液管连接；

所述硝酸铝晶体储罐(12)用于接受蒸发结晶系统(11)结晶得到的硝酸铝晶体。

5.一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：磁性矿和非磁性矿的分选，利用第一分选系统将磁性矿从煤矸石中分选出来，剩下的非磁性矿物料进入第二分选系统的浆化槽备用；

S2：在所述浆化槽中加入硝酸溶液与非磁性矿物料混合均匀后，输送到反应釜中反应1-3小时，过滤出二氧化硅渣，得到的粗制硝酸铝溶液；

S3：将S2得到的所述粗制硝酸铝溶液通过净化、萃取和除杂，得到精制硝酸铝溶液，进一步蒸发结晶得到硝酸铝晶体；

S4：将S3得到的硝酸铝晶体通过蓄热体循环蓄热在所述气态分解炉煅烧即得氧化铝晶体，煅烧产生的氮氧化物气体经硝酸吸收装置吸收后生成硝酸溶液，返回浆化槽回用。

6.根据权利要求5所述的一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，所述S1中，煤矸石中加水进行体磨，得到的矿浆泵至浮选机，通过浮选将煤矸石中的碳选出，剩下的尾矿在场强3000-12000高斯下磁选，过滤，将含铁滤渣从所述非磁性矿物料中分选出来。

7.根据权利要求5所述的一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，所述S2中，在浆化槽中按照液固比2-5:1加入水进行搅拌浆化，然后按照非磁性矿物料中铝耗酸理论摩尔量的1.1-1.8倍加入质量浓度为20％-60％的硝酸，120-190℃反应。

8.根据权利要求5所述的一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，所述S3中，净化是指通过在粗制硝酸铝溶液中加入双氧水溶液，并调节pH值在2.5-3.5范围内进行净化反应，净化完成过滤、萃取得到精制硝酸铝溶液。

9.根据权利要求8所述的一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，所述精制硝酸铝溶液蒸发浓缩过程中温度为60-150℃。

10.根据权利要求5所述的一种煤矸石生产氧化铝的方法，其特征在于，所述S4中，分解温度范围为800-1100℃。