專利名稱:一種適于高鋁硅比鋁土礦的石灰石(石灰)燒結(jié)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于鋁工業(yè)中氧化鋁的生產(chǎn)方法,它是處理高鋁硅比的一水硬鋁石型鋁土礦的一種加工方法。具體地說(shuō),本發(fā)明是石灰石(石灰)燒結(jié)法處理一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)化工級(jí)氫氧化鋁的方法,本燒結(jié)法也可運(yùn)用到冶金級(jí)氫氧化鋁和氧化鋁的生產(chǎn)中。
傳統(tǒng)的石灰石燒結(jié)法只適于處理低鋁硅比(A/S=0.7~2.0)的高硅鋁土礦;而目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的石灰燒結(jié)法,是以鋁土礦和石灰石(石灰)加堿混合配料燒成,其實(shí)質(zhì)上是堿石灰燒結(jié)法,它只適于處理A/S=3~3.5的鋁土礦,且燒成熟料中除鋁酸鈣相外,還含有鋁酸鈉,上述工藝中,熟料溶出采用含有NaOH、NaAl(OH)4和Na2CO3混合成分的碳分母液返回溶出熟料,赤泥洗液也返回熟料溶出系統(tǒng),脫硅的硅渣返回配料燒結(jié),其生料配比按生成12CaO·7Al2O3相進(jìn)行配料,因此配料的鈣比(CaO/Al2O3)要求嚴(yán)格。由上述可知目前的石灰燒結(jié)法存在著處理礦石品位低,溶出率低,鋁酸鈉溶出液濃度低,堿耗高、建廠投資大等問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種高鋁硅比鋁土礦制取氫氧化鋁的燒結(jié)法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的將高鋁硅比鋁土礦和石灰石(石灰),按鈣比CaO/Al2O3=1~2.0混合配料,然后加入燃燒窯內(nèi)燒結(jié),燒成料經(jīng)冷卻出料即為鋁酸鈣熟料,而后用調(diào)整后的純Na2CO3分解母液進(jìn)行熟料溶出。得到含鋁酸鈉的赤泥溶出漿液,將此漿液過(guò)濾分離,再進(jìn)行碳酸化分解;當(dāng)Na2O全=Na2O碳時(shí),即達(dá)到分解終點(diǎn),出料過(guò)濾,濾出碳分母液是Na2CO3溶液,經(jīng)調(diào)整Na2CO3濃度后返回熟料溶出,固體氫氧化鋁進(jìn)行水洗滌,洗滌干凈的氫氧化鋁即為成品。
圖1為工藝流程圖,以下結(jié)合工藝流程圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明中,首先將A/S>8的一水硬鋁石型鋁土礦和石灰石或石灰,分別粉碎到60目以下,按鈣比CaO/Al2O3=1~2.0混合配料,混合均勻的生料經(jīng)制球后加入燃燒窯內(nèi)燒結(jié),其燒結(jié)溫度控制在1200~1450℃范圍內(nèi),燒結(jié)30~120分鐘,燒結(jié)料經(jīng)冷卻出料即為鋁酸鈣熟料,而后用調(diào)正后的Na2CO3分解母液進(jìn)行熟料溶出,其溶出液固比為L(zhǎng)/S=3~6,溶出溫度保持在70~110℃范圍內(nèi),常壓攪拌濕磨溶出5~120分鐘,即得到含鋁酸鈉的赤泥溶出漿液,將此漿液快速過(guò)濾分離,濾液進(jìn)入碳分槽,赤泥固相經(jīng)水洗滌后排出棄去。赤泥洗液經(jīng)蒸發(fā)器濃縮后與濾液合并進(jìn)入碳分槽中,進(jìn)入碳分槽的溶出液和赤泥洗液通入含CO2的燒成窯氣或石灰爐窯氣進(jìn)行碳酸化分解,其分解溫度保持在60~90℃范圍,CO2的通氣壓力為1~1.5Kg/cm2,機(jī)械攪拌,當(dāng)Na2O全=Na2O碳時(shí)即達(dá)到分解終點(diǎn),便可停止通氣。出料過(guò)濾,濾出碳分母液是Na2CO3溶液,經(jīng)調(diào)整Na2CO3濃度后返回熟料溶出,固體氫氧化鋁進(jìn)行水洗滌,洗液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到一定濃度后直接與碳分母液合并返回熟料溶出。
洗滌干凈的固體即為氫氧化鋁成品,包裝即可出售,其成品含水率在8~20%以內(nèi),含F(xiàn)e2O3<0.1%,含Na2O<1%,符合化工級(jí)部頒氫氧化鋁產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
在本發(fā)明的工藝流程中若增加脫硅工序后,即可生產(chǎn)冶金級(jí)部頒標(biāo)準(zhǔn)的氫氧化鋁和氧化鋁。
本發(fā)明和原有工藝相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)1僅用鋁土礦和石灰石(石灰)配料燒結(jié),無(wú)須加入純堿配料,因此燒成熟料中以鋁酸鈣相為主,而無(wú)鋁酸鈉生成,從而避免了燒結(jié)的堿耗。
2實(shí)現(xiàn)高品位鋁土礦低鈣比配料,其配料的鈣比范圍寬,從而降低了物料流量,易控制操作。
3 以純Na2CO3分解母液返回熟料溶出,從而使Al2O3的溶出率得到提高。
4 赤泥洗液不返回溶出系統(tǒng),經(jīng)蒸發(fā)濃縮后進(jìn)入碳酸化分解槽,這樣避免了溶出調(diào)整液中混入苛性堿溶液,提高了熟料的Al2O3溶出率。
5化工級(jí)氫氧化鋁生產(chǎn)流程中刪去脫硅工序,避免了硅渣返回配料燒成,簡(jiǎn)化了流程。
6實(shí)現(xiàn)鋁酸鈉溶液的“完全碳酸化”分解,從而保證了分解母液為純Na2CO3溶液返回熟料溶出,大大提高了單位設(shè)備產(chǎn)能,減少了流程中Al2O3的循環(huán)量和損失。
附表1是使用原料和燒成熟料成份表。
附表2是燒成熟料溶出結(jié)果。
附表3是幾種生產(chǎn)方法的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比。
權(quán)利要求
1.一種適于高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于僅以鋁土礦和石灰石(石灰)配料燒結(jié),而后用調(diào)整后的Na2CO3分解母液進(jìn)行熟料溶出,得到含鋁酸鈉的赤泥溶出漿液,將此漿液過(guò)濾分離,再進(jìn)行碳酸化分解,最后得到Al(OH)3產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于采用高鋁硅比低鈣比配料。其配料的鈣比范圍為CaO/Al2O3=1~2.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于以純Na2CO3的分解母液返回熟料溶出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于赤泥洗液不返回溶出熟料,而是經(jīng)蒸發(fā)濃縮后進(jìn)入碳分槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法。其特征在于溶出鋁酸鈉溶液進(jìn)行“完全碳酸化”分解,即控制Na2O全=Na2O碳為碳酸化分解終點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于無(wú)硅渣返回配料燒成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁硅比鋁土礦生產(chǎn)氫氧化鋁的石灰石(石灰)燒結(jié)法,其特征在于該燒結(jié)法尤其適用于生產(chǎn)化工級(jí)氫氧化鋁且本發(fā)明的燒結(jié)工藝也適用于冶金級(jí)氫氧化鋁和氧化鋁的生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明是利用鋁土礦和石灰石(石灰)的高溫反應(yīng)機(jī)理而設(shè)計(jì)的一種適于處理高鋁硅比的鋁土礦,而生產(chǎn)化工級(jí)氫氧化鋁的新型燒結(jié)工藝。它對(duì)于鋁硅比(Al
文檔編號(hào)C01F7/08GK1031516SQ8810406
公開(kāi)日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月30日
發(fā)明者王立卓, 仇振琢 申請(qǐng)人:王立卓, 仇振琢