[发明专利]一种由含铝物料制备氧化铝的方法

摘要

一种由铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料制备氧化铝等产品的方法，该方法包括以下步骤：(1)将含铝物料破碎，磨细后与硫酸铵混合焙烧；(2)焙烧产物(熟料)水溶、过滤得到硫酸铝铵溶液和滤渣；(3)用氨对硫酸铝铵溶液除铁、沉铝或重结晶制备氧化铝，同时回收硫酸铵；(4)滤渣制备二氧化硅产品，余渣含铁，作为炼铁原料。本发明适宜处理各种含铝物料，工艺流程简单、设备简便，无固、液、气的废弃物排放，不造成二次污染，以较低的成本实现了铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料高附加值绿色化综合利用。

主权项

一种由铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料制备硫酸铝铵、氧化铝及二氧化硅产品的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料经破碎、研磨至80μm以下作为原料，高岭土和明矾石、粘土需脱水焙烧；(2)将磨细的含铝物料与硫酸铵加水混合配料，在200℃以下干燥脱除水分，再将干燥后的干料加热到200-700℃进行焙烧，保温1-8h，反应产生的氨气用水吸收得到氨水，或加压制成液氨；焙烧温度可分为三个范围：200-700℃、300-600℃、350-550℃。其中，在350-550℃温度段焙烧效果最好，其次是300-600℃。(3)将按(2)得到的固体焙烧产物用水溶解，过滤，得到硫酸铝铵溶液和提铝渣。焙烧产生的气体用水吸收，制得氨水。如果原料为高铁铝土矿，则直接向溶液中加氧化剂氧化亚铁离子，然后用氨调节pH值先沉淀出氢氧化铁，再沉淀出氢氧化铝，沉淀后溶液为硫酸铵溶液，蒸浓后返回配料；如果原料非高铁铝土矿，则采用重结晶方法对硫酸铝铵溶液净化除去铁等杂质后，制备纯净的硫酸铝铵晶体。(4)对得到的纯硫酸铝铵晶体可采用四种方案处理：方案一：将硫酸铝铵晶体干燥、煅烧，得到氧化铝，煅烧得到的氨气和三氧化硫混合气体与焙烧工序产生的氨气用水吸收，制得硫酸铵溶液，经蒸浓得到浓硫酸铵溶液返回配料；方案二：将硫酸铝铵晶体水溶，对此溶液用氨调节pH值沉淀制备氢氧化铝，过滤得到滤渣为氢氧化铝，经煅烧分解制备氧化铝，滤液为硫酸铵溶液，蒸浓后返回混料工序；方案三：将硫酸铝铵晶体水溶，对此溶液用尿素调节pH值沉淀制备氢氧化铝，过滤得到滤渣为氢氧化铝，经煅烧分解制备氧化铝，滤液为硫酸铵溶液，蒸浓后返回混料工序，尿素制备氢氧化铝过程中释放出的二氧化碳与焙烧工序产生的氨气制备尿素；方案四：将硫酸铝铵晶体水溶，向其中加入碳酸氢铵溶液，得到碳酸铝铵沉淀。过滤得到滤渣为碳酸铝铵沉淀，滤液为硫酸铵溶液，碳酸铝铵煅烧分解制备氧化铝，氨气和二氧化碳混合气体与焙烧工序产生的氨气用水吸收，混合后为碳酸铵或碳酸氢铵溶液，返回配料；硫酸铵溶液经蒸发浓缩后返回混料工序。(5)按(3)得到的提铝渣如果含铁较少，则采用酸浸或者酸焙烧、洗涤处理，除去渣中的Fe、Ca、Al等金属杂质，过滤得到酸洗液和二氧化硅。酸洗液返回酸处理除杂工序；(6)按(3)得到的提铝渣如果含铁较多，则采用碱浸或者碱焙烧处理，生成硅酸钠产品，或者再将硅酸钠碳分制备二氧化硅产品。提取二氧化硅后的提硅渣主要含铁，可以作为炼铁原料。