[发明专利]一种两步碱溶法生产化学品氧化铝的方法

说明书

本发明属于矿产资源高效利用技术领域，具体公开了一种两步碱溶法生产化学品氧化铝的方法。该方法是将高铝矿物先经干燥、破碎、粉磨、活化、硫酸溶出后获得硫酸盐固体，硫酸盐固体再经喷雾干燥后制得氧化铝粗品，最后进行碱溶两步法生产化学品氧化铝，本发明的具体步骤如下：(1)氧化铝粗品制备，(2)一次反应，(3)二次反应。该方法对矿物中铝含量适应范围广，装置处理能力大，有利于缓解我国高品质铝土矿资源匮乏、进口依赖度高问题，对氧化铝行业可持续发展具有重要意义，为高铝矿物生产氧化铝提供有效的技术指导。

技术领域

本发明属于矿产资源高效利用技术领域，具体公开了一种两步碱溶法生产化学品氧化铝的方法。

背景技术

目前，生产氧化铝的工艺方法主要包括拜耳法、烧结法、联合法以及串联法等。拜耳法主要是将铝土矿与氢氧化钠湿法磨粉，低温溶出氧化铝，其缺陷是氧化铝的收率低(75％左右)；烧结法是将铝土矿加碳酸钠、石灰石及煤等进行球磨，制浆，经回转窑喷浆、烧结，制得氧化铝熟料，其氧化铝的收率可达到80％～85％；而联合法、串联法是将上述两种方法的结合或者选择性的使用，其氧化铝的收率可达到85％～90％。上述各种方法，只追求氧化铝的回收率，而不注重铁等其它各种元素的综合利用。尽管如此，其氧化铝的收率一直无法再进一步提高。而且，其它元素均成为工业废料，含碱赤泥造成大量的无法处理的工业废渣，其中铁的含量是制约赤泥综合利用的主要障碍。再者，针对自然界里存在的含铝针状铝铁矿，现有技术中的所有工艺均是无法提取的。这些都是无法再提高氧化铝回收率的主要因素——既造成自然资源的大量浪费，造成巨大的环境污染，又导致了全球资源的短缺。

现将国内氧化铝生产的相关研究归纳如下：

CN107235501A涉及一种低品位铝土矿低温碱溶生产氧化铝副产硅产品的方法，属于氧化铝生产技术领域。首先将破碎后的低品位一水硬铝石型铝土矿与循环母液磨制成矿浆；然后溶出反应使矿中的高岭石溶解反应进入溶液，渣为高品位铝土矿精矿，高品位铝土矿精矿采用拜耳法处理生产氧化铝和低碱赤泥；滤液中的铝硅酸钠脱硅反应得到钠硅渣，和含有氧化铝、氧化硅和氧化钠的滤液；滤液补充氢氧化钠后作为循环母液返回磨制矿浆，钠硅渣一部分作为晶种返回脱硅工序，其余制备分子筛等硅产品。本方法为全流程湿法处理工艺，并将铝土矿中的铝和硅充分提取制备相应产品，同时可显著降低拜耳法过程的赤泥碱耗，减少赤泥碱含量，提高赤泥的再利用价值。

CN105565352A涉及一种用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法，包括步骤：石灰石加入粉煤灰、纯碱和碱液进行配料，用滚筒制粒机制粒，然后进行烧结，熟料粉加调整液进行溶出，溶出的渣用热水进行充分洗涤后，洗涤水用作溶出调整液，渣加入稀碱液进行脱碱。熟料溶出得到的粗液进行脱硅，脱硅得到的溶液加氢氧化铝晶种进行种分分解，种分母液分两步进行蒸发和排盐。本发明实现了粉煤灰的高效综合利用，通过控制配料配方、烧成条件和脱碱条件能够生产出不同规格的硅酸钙副产品，容重可以控制在300～800kg/m³，分别适用于建材和土壤调理，既可以保证其轻质特性，又可以保证降低运输成本。

CN105753025A公开一种利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法。该方法包括：对高铝粉煤灰进行预脱硅处理，获得脱硅粉煤灰和脱硅碱液；对所述脱硅粉煤灰与种分母液混合后进行拜耳法溶出，获得拜耳法溶出渣和拜耳法溶出浆液；将所述拜耳法溶出渣与石灰石磨制混合得混合物料然后将所述混合物料烧结成熟料，熟料经溶出调整液溶出后得到烧结法溶出液；将所述拜耳法溶出浆液与烧结法溶出液混合进行常压脱硅处理后得到铝酸钠精液；所述铝酸钠精液经种分和焙烧后得到氧化铝。本发明提供的利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法在维持较高氧化铝提取率的同时，优化了工艺流程，降低能耗和生产成本。