[发明专利]一种铝土矿微波氯化制备金属铝的方法

摘要

一种铝土矿微波氯化制备金属铝的方法，具体包括以下步骤将铝土矿中加入碳，混合均匀，通入氯气，采用微波流化床加热5～50min，达到300～900℃，恒温10～60min，将铝土矿充分分解，得到含氯化铝的多种氯化混合气体，然后，经除杂和精制，制得纯度大于99％的无水氯化铝；向其加入氢氧化钠溶液，制得中间产物，经过沉淀，过滤，固液分离，得到氢氧化铝沉淀和氯化钠溶液；将氢氧化铝沉淀，在800～1200℃，煅烧，分解生成氧化铝；将氧化铝，电解，得到金属铝。该方法工艺流程简单、能耗低的清洁工艺，系统所产生的氯气和氢氧化钠全部循环利用，并能实现全元素有效分离利用，整个系统无废水、废酸、废碱液排放，基本达到了“三废”零排放。

主权项

一种铝土矿微波氯化制备金属铝的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，铝土矿微波加热氯化分解：将铝土矿中加入碳，混合均匀，通入氯气，压力为常压，采用微波流化床加热5~50min，达到300~900℃，恒温10~60min，将铝土矿充分分解，得到含氯化铝的多种氯化混合气体；其中，按质量比，铝土矿：碳=(1:1.5)~(1:3)，铝土矿：氯气=(1:3)~(1:5)；所述的铝土矿为中低品位铝土矿，霞石，长石，高岭土，明矾石或铁铝共生矿中的一种，其中，每种铝土矿中，氧化铝含量与氧化硅含量的质量比均小于等于7；所述的微波流化床的微波频率为2.3~2.5GHz，微波流化床加热10~30min，达到800℃，恒温20min；步骤2，分离净化，沉降氯化铝：(1)含氯化铝的多种氯化混合气体，经除杂和精制，制得纯度大于99wt.%的无水氯化铝；(2)向99wt.%的无水氯化铝中，加入氢氧化钠溶液，在40~70℃，搅拌20~40min，搅拌速率为200~300rpm，制得中间产物；其中，氢氧化钠溶液的浓度为100~150g/L，按质量比，100‑150g/L氢氧化钠溶液：99 wt.%的无水氯化铝=(5:1)~(7:1)；(3)将中间产物，沉淀，过滤后，固液分离，得到氢氧化铝沉淀和氯化钠溶液；(4)将氯化钠电解生成氢氧化钠、氯气及氢气，将氯气返回步骤1循环使用；将氢氧化钠溶液经调整浓度后返回步骤2循环使用；步骤3，煅烧分解：将氢氧化铝沉淀，在800~1200℃，煅烧20~50min，分解生成氧化铝；步骤4，电解：将冶金级氧化铝，电解，得到金属铝。