[发明专利]一种氧化铝生产过程中后加矿钙化转型的方法

摘要

本发明涉及一种氧化铝生产领域，具体涉及一种氧化铝生产过程后加矿钙化转型的方法。其步骤是将含铝矿物在铝酸钠溶液中采用高温溶出的方式提取其中的氧化铝，并在溶出后的降温工序中向矿浆内加入含钙物料使溶出渣中的含硅相全部进入钙化渣中。钙化渣经碳化转型、溶铝、沉铝等方式得到铝酸钙并作为后加矿钙化转型过程的钙源，溶铝渣的主要成分是硅酸钙和碳酸钙，可直接用作水泥工业的原料。加压溶出过程产生的溶液经固液分离、分解等方式得到氢氧化铝，氢氧化铝经煅烧得到氧化铝。本发明可提高铝土矿中氧化铝的回收效率并实现生产过程无固体废弃物排放，采用后加钙的方式也可以降低溶出过程的物料流量及能耗，是一种高效环保的氧化铝生产方法。

主权项

一种氧化铝生产过程中后加矿钙化转型的方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)先溶出后钙化转型(1a)溶出将含铝矿物与铝酸钠母液混合，并在100～300℃的温度下溶出反应15～90min，经溶出反应得到矿浆，其中的液相为铝酸钠溶出液，其中的固相主要成分为水合硅铝酸钠；(1b)钙化转型在矿物溶出后的矿浆降温阶段，再向矿浆中加入含钙物料，将水合硅铝酸钠转化为水合硅铝酸钙，完成钙化转型得到溶出矿浆；(1c)矿浆分离溶出矿浆经稀释和固液分离后，固相为主要成分是水合硅铝酸钙的钙化渣，液相为铝酸钠溶液；铝酸钠溶液经加入石灰乳精制以及加入氢氧化铝晶种使铝酸钠分解、析出氢氧化铝后，得到铝酸钠分解溶液；得到的氢氧化铝经煅烧得到氧化铝产品；(2)碳化转型将清水与钙化渣按液固比(3～15)：1mL/g在密闭容器中混合后，向密闭容器内通入CO₂，使密闭容器内CO₂气体的分压达到0.8～1.8MPa，再于90～150℃的条件下碳化转型反应10～240min，得到矿浆；矿浆经液固分离，固相为主要成分为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝的碳化渣，液相为清水；(3)低温溶铝采用氢氧化钠浓度为30～200g/L的一次低温溶铝母液与碳化渣反应，提取碳化渣中的氢氧化铝，一次低温溶铝母液与碳化渣液固比为(4～15)：1mL/g，反应温度30～100℃，反应时间20～120min，反应得到的矿浆经液固分离，液相为含有铝酸钠的二次低温溶铝母液，固相为主要成分为硅酸钙和碳酸钙的新型结构赤泥；(4)沉铝向二次低温溶铝母液中加入含钙物料，反应得到铝酸钙沉淀和氢氧化钠溶液。