[发明专利]含锂氧化铝的制取方法

说明书

本发明属于化工领域，特别是涉及铝电解生产用氧化铝的生产领域。

目前在工业上制取金属铝的唯一方法是将氧化铝溶解于冰晶石熔体中进行电解而制得。但是电解过程中电耗较大，为了降低电耗在电解槽中加入适量的碳酸锂以提高该熔化的导电率，降低电耗。然而目前生产碳酸锂的工艺复杂、成本较高，每吨碳酸锂的成本达12000～16000元，而且在添加过程中碳酸锂的损耗较大。由此可见，目前的铝电解生产过程中以成本较低的锂化物或锂盐取代成本较高的碳酸锂，是人们所盼望的。

基于上述情况，本发明的目的在于提供一种在生产氧化铝的同时附带生产锂化合物或锂盐的方法，以此来提高冰晶石熔体的导电率、降低电耗，进一步降低制取铝的成本。

为了实现上述的目的，本发明提供一种含锂氧化铝的制取方法。本发明是将铝土矿、石灰、烧碱、锂辉石配制矿浆，经高压浸出后液固分离和洗涤，所浸出液进一步分解后再经液固分离和洗涤，并将析出的固体进行焙烧为特征制取含锂氧化铝的方法。

按照附图1所示的工艺流程图，对本发明予以进一步的描述。先将高温焙烧过的锂辉石同铝土矿、石灰及烧碱一起磨细后配制矿浆。这里锂辉石与铝土矿间的重量配比为（0.003～0.03）∶1，铝土矿与石灰间的重量配比为1∶（0.08～0.12），而加入烧碱则是为了补充生产过程中碱的损失。所配制的矿浆在初次压力为27～32atm、温度为200～280℃的条件下进行高压浸出，其结果矿浆里的主要成份有以下化学变化：

高压浸出后进一步液固分离和洗涤，则氧化铁、铝硅酸钠、硅酸钙、CaO·TiO₂及其它杂质成为赤泥而排出，而所浸出液里含有铝酸钠、铝酸锂等有用成份。并在70～40℃的逐渐降温条件下将浸出液进行种子搅拌分解，即

其结果，部分的铝酸钠、铝酸锂分解，因而所沉淀的氢氧化铝固体中吸附铝酸锂及氢氧化锂，并经过液固分离与洗涤可得含锂的氢氧化铝以及含有苛性碱的铝酸钠母液。将铝酸钠母液经蒸发提高浓度后，做为循环母液加入到矿浆配控工序。而含锂的氢氧化铝在1200℃左右的温度下焙烧，即可得含锂的氧化铝。

利用上述工艺制取含锂的氧化铝过程中，锂的浸出率为70～90%，浸出液分解时锂的沉淀率接近100%，而焙烧过程中锂的损失率在5～10%左右，最终在氧化铝中以锂的含量折算成氧化锂则占0.05～0.12%。

由于本发明所提供的含锂的氧化铝的制取方法，在制取氧化铝的同时获得锂的化合物，因而在生产铝的过程中可以取缔碳酸锂及其工艺。若折算每吨碳酸锂的生产成本，可以由原来的12000～16000元下降为6000元左右，而且将这种含锂的氧化铝用来电解制取金属铝时，可使电耗下降500KW·小时/吨左右。另外，本发明不需其它设备投资可以直接应用于目前以拜耳法生产氧化铝的企业，因而本发明具有上马快、经济效益显著等特点，可以广泛推广应用于生产氧化铝的企业。