[发明专利]一种铝土矿造球氯化电解制备氧化铝及综合利用的方法

摘要

一种铝土矿造球氯化电解制备氧化铝及综合利用的方法，步骤如下：将铝土矿、碳源和高岭土按配比配料，添加粘结剂和水，造球风干，经氯化、分离与提纯，得到无水氯化铝、无水氯化铁、四氯化硅、四氯化钛、氯化钪和氯化镓；将无水氯化铝和无水氯化铁转化成相应氯化物溶液，控制电压及电流密度进行电解得到氢氧化铝、氢氧化铁、氢气和氯气，氯气返回氯化段；氢氧化铝经焙烧获得冶金级/化学品氧化铝；氢氧化铁煅烧得到铁红或其他含铁制品；四氯化硅进行提纯；四氯化钛精制作海绵钛原料；氯化钪富集作提钪原料。本发明方法成本低，原料廉价易得，通过造球氯化使氯化反应完全，操作过程简单，自动化程度高，产物纯度高，氯气和锌等原料能够循环利用。

主权项

1.一种铝土矿造球氯化电解制备氧化铝及综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按照质量比，铝土矿∶焦煤∶高岭土＝1：(0.2～0.5)：(0.01～0.05)配料，混合均匀，形成混合物料，向混合物料中添加混合物料总质量1.0～2.0％的粘结剂和混合物料总质量2.0～5.0％的水；(2)造球：将混合物料、粘结剂和水混合均匀，造球，得到粒径为5～20mm的球团，将球团自然风干10～24h；(3)球团氯化与分离：将球团经氯化、分离与提纯，分别得到无水氯化铝、无水氯化铁、四氯化硅、四氯化钛、氯化钪和氯化镓；(4)氯化物水溶液转化：将步骤(3)的无水氯化铝和无水氯化铁分别转化成相应的氯化铝水溶液和氯化铁水溶液；其中，所述的氯化铝水溶液浓度≤200g/L，所述的氯化铁水溶液浓度为饱和氯化铁水溶液浓度的20～30％；(5)氯化物水溶液电解：分别电解氯化铝水溶液和氯化铁水溶液，其中：电解氯化铝水溶液的电解电压≥2.2V，电流密度为0.1～0.6A/cm2，得到氢氧化铝、氢气和氯气；电解氯化铁水溶液的的电解电压≥2.2V，电流密度为0.1～0.6A/cm2，得到氢氧化铁、氢气和氯气；(6)氯气循环利用：将步骤(5)中的电解产生的氯气返回氯化段；(7)氢氧化铝焙烧：将步骤(5)中的氢氧化铝经焙烧获得冶金级氧化铝或化学品氧化铝；(8)氢氧化铁煅烧：将步骤(5)获得的氢氧化铁煅烧得到铁红或其他含铁制品；(9)四氯化硅提纯：将步骤(3)中得到的四氯化硅进一步提纯，其中，所述的提纯方式为：按照化学计量配比，向四氯化硅中加入锌，发生还原反应生成多晶硅与副产品氯化锌；(10)四氯化钛处理：将步骤(3)中得到的四氯化钛经精制作为海绵钛的原料；(11)氯化钪处理：步骤(3)中获得的氯化钪在氯化渣中富集，作为提钪原料。