[发明专利]一种高硅铝土矿制备高白高纯氢氧化铝方法及系统

说明书

本发明涉及一种高硅铝土矿制备高白高纯氢氧化铝方法及系统，制备方法包括如下步骤：首先取粉碎至工艺控制细度的原料作为预粉料，预粉料再经生料配制、胚料成型得到胚料，胚料经胚料烧结得到熟料，熟料进行熟料溶出得到浆液，浆液再进行浆液脱硅、碳分反应、氢铝分离和干燥制备高白高纯氢氧化铝；其中，原料包括高硅铝土矿、煤矸石、含钙固废、煤粉和纯碱；胚料烧结为程序升温焙烧胚料，焙烧温度范围为800‑1100℃。本发明，将高硅铝土矿与煤矸石、电石渣等固废、煤粉、纯碱粉碎至同等细度配料，经碱法胚料烧结可以得到高白高纯氢氧化铝，固废中铝回收率85％左右，实现了高硅铝土矿的低成本资源化开发利用。

技术领域

本发明属于资源开发利用技术领域，具体涉及一种利用高硅铝土矿制备高白高纯氢氧化铝的方法及系统。

背景技术

目前，从含铝矿物原料中提取氧化铝的方法，基本上都是用铝土矿作为原料，主要有拜耳法、碱石灰烧结法和混联法。拜耳法要求铝土矿原料中的铝硅比大于9，只适用于低硅含量的三水铝石型铝土矿和一水软铝石型铝土矿的开发。我国铝土矿资源中铝硅比大于9的高铝铝土矿仅占18.6％，绝大部分属于铝硅比小于7甚至是小于3的高硅铝土矿。碱石灰烧结法要求铝土矿中的氧化铝含量大于55％、铝硅比大于3.5，当铝土矿原料中的氧化铝含量低于50％时，工业上就无法利用来提取氧化铝。目前，高硅铝土矿资源的开发利用国内主要是通过预脱硅工艺制备白炭黑或者通过高温煅烧工艺制备耐火材料，但是，这些利用方式受到产品经济价值不高、生产过程能耗高等因素影响，导致高硅铝土矿资源的开发利用受到限制。

专利CN200910026426利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥工艺方法，提出了一种利用高硅低铝矿物制备氢氧化铝的工艺，通过纯碱碱融-烧碱碱熔-水解-苛化-煅烧，实现高硅低铝矿物原料中氧化铝提取，但是该工艺复杂、能耗高、生产过程产生较多尾渣，而且将原料粉-纯碱混合料粉加热进行纯碱碱融，得到熔融体熟料，趁高温迅速进行水淬操作要求苛刻，存在安全风险大。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中形成的固体废物，其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，煤矸石弃置不用，占用大片土地，还会自燃发生火灾。建材、化工企业生产过程也会产生电石渣、氧化钙等含钙固废，不进行处理对环境影响较大。

因此，研究安全性高、提取率高、更优化的工艺技术，利用高硅铝土矿,并利用煤矸石等固废，资源化回收提取铝，具有重要的社会价值和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种利用高硅铝土矿制备高白高纯氢氧化铝的方法及系统，回收高硅铝土矿中的铝元素，同时实现煤矸石、电石渣等固废资源化，有利于环境保护。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高硅铝土矿制备高白高纯氢氧化铝方法，包括如下步骤：首先取粉碎至工艺控制细度的原料作为预粉料，预粉料再经生料配制、胚料成型得到胚料，胚料经胚料烧结得到熟料，然后熟料进行熟料溶出得到浆液，浆液再进行浆液脱硅、碳分反应、氢铝分离和干燥制备高白高纯氢氧化铝；其中，原料包括高硅铝土矿、煤矸石、含钙固废、煤粉和纯碱，胚料烧结为程序升温焙烧胚料，焙烧温度范围为800-1100℃。

进一步的，胚料烧结为自热式胚料烧结，所述自热来源于煤矸石和煤粉。

进一步的，所述高硅铝土矿铝硅比为0.5至2.5。

进一步的，所述制备高白高纯氢氧化铝的方法中原料可不受铝硅比限制。

进一步的，高硅铝土矿、煤矸石、含钙固废、煤粉和纯碱进行粉碎处理至同等物料细度。

进一步的，胚料烧结前还包括对胚料进行程序升温干燥，干燥温度范围为50-800℃。

进一步的，胚料烧结后还包括胚料在完成焙烧后按照程序降温冷却，冷却温度范围为1100-40℃。