专利名称：一种利用氢氧化钠溶出铝土矿中氧化铝的方法
技术领域：
本发明涉及上述碱溶碳分法生产氧化铝工艺中以氢氧化钠溶液为矿石溶出剂生产氧化铝的溶出新方法。本发明所提出的溶出剂-氢氧化钠溶液由于是通过碳酸钠电解制得的，所以其铝钠质量比接近零，而且其氢氧化钠浓度明显高于拜耳法母液中氢氧化钠的浓度。正是这种纯净高浓度氢氧化钠溶液的应用，致使溶出过程的溶出能力和设备的生产效率得以大幅度提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以氢氧化钠溶液为溶出剂溶出铝土矿生产氧化铝的方法。与拜尔法采用种分母液(含有部分未分解的铝酸钠)作为溶出液的方法相比，该方法可大幅度提高溶出能力，并显著提高设备的生产效率。
本发明所使用的矿石溶出剂-纯净高浓度氢氧化钠溶液，可以通过2007年申请专利200710178670.2所揭示的碱溶碳分氧化铝生产方法，即“采用碳酸氢钠分解铝酸钠溶液，然后以膜电解方式将分解母液碳酸钠溶液转化为可循环利用的碳酸氢钠和氢氧化钠”的方法获得。
本发明提出的以氢氧化钠溶液为溶出剂溶出铝土矿中氧化铝的方法是通过以下技术方案实现的。
以浓度为100～300g/L(以Na2O计)的氢氧化钠溶液作为溶出剂，按照一定的钠铝摩尔比(溶出剂中Na2O与铝土矿中Al2O3的摩尔比)与铝土矿混合，经预脱硅处理，再在240～280℃进行溶出，矿石中的氧化铝溶出率可达到70％以上。
本发明提出的以氢氧化钠溶液为溶出剂溶出铝土矿中氧化铝的方法，其优点在于 第一、单位质量碱液的溶出效率提高。拜尔法种分母液中含有约50％未分解的铝酸钠(即钠铝比约为0.5左右)，以该母液溶出铝土矿中的氧化铝，平均每千克Na2O溶出氧化铝为0.3千克左右；本发明方法中采用不含铝酸钠的高纯度氢氧化钠溶液，平均每千克Na2O可溶出Al2O3 0.7千克，溶出效率成倍提高； 第二、氢氧化钠溶出剂可通过膜电解方式实现循环利用。
第三、采用适当的预脱硅方法，该方法也可适用于中低品位铝土矿中氧化铝的溶出。
为了更好的说明本技术发明的特征，下面通过具体的实施例进行说明。
实施例 实施例1 氢氧化钠溶液与拜尔法种分母液对铝土矿中氧化铝的溶出性能比较 取苛性碱浓度为194g/L(按Na2O计)、总碱度为215g/L(按Na2O计)、Al2O3含量为96g/L的拜尔法种分母液为溶出剂，按照溶出剂的Na2O与铝土矿的Al2O3的摩尔比为1.29的比例配料，在高压容器中对铝硅比A/S＝5.07的铝土矿进行高压溶出，控制溶出温度为240～280℃，溶出时间为40分钟。溶出结果表明，赤泥的铝硅比A’/S’＝1.28，循环母液对铝土矿中的Al2O3的溶出率η＝[1-(A’/S’)/(A/S)]×100％＝74.8％，溶出液中的Al2O3含量上升至190g/L。可知，种分母液平均溶出效率为每千克Na2O溶出0.303千克Al2O3。
取Na2O含量为194g/L的氢氧化钠溶液为溶出剂，按照溶出剂的Na2O与铝土矿的Al2O3的摩尔比为1.30的比例配料，在高压容器中对铝硅比A/S＝5.07的铝土矿进行高压溶出，控制溶出温度为240～280℃，溶出时间为40分钟。溶出结果表明，赤泥的铝硅比A’/S’＝1.29，氢氧化钠溶液对铝土矿中的Al2O3的溶出率η＝[1-(A’/S’)/(A/S)]×100％＝74.5％，溶出液中的Al2O3含量为188g/L。不含铝酸钠的氢氧化钠溶液平均溶出效率为每千克Na2O溶出0.698千克Al2O3。
实施例2 氢氧化钠溶液浓度和铝土矿的铝硅比及氧化铝溶出率的关系 分别以浓度为100、200或300g/L(以Na2O计)的氢氧化钠溶液为溶出剂，考察其对铝硅比A/S分别为4.02、5.07或7.15的铝土矿中氧化铝的溶出效率，选择溶出剂与铝土矿的钠铝摩尔比分别为1.0、1.3或1.6。在低温进行预脱硅处理后，在温度为240～280℃的高压容器内进行60分钟的高压溶出，分析测算铝土矿的氧化铝溶出率，结果见下表。
从上表的数据可以看出，用Na2O含量为100～300g/L的氢氧化钠溶液作为铝硅比为4～7的中低品位铝土矿的溶出剂，配料时保持溶出剂与铝土矿的钠铝摩尔比在1～1.6之间进行高压溶出，可以得到70％以上的氧化铝溶出率。
权利要求
1.一种利用氢氧化钠溶出铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于以铝钠质量比接近于零的、浓度为100～300g/L(以Na2O计)的氢氧化钠溶液为溶出剂，按照溶出剂与铝土矿的钠铝摩尔比为1.0～1.6的比例混合，在温度为240～280℃的高压容器内进行溶出40～60分钟，可以得到70％以上的氧化铝溶出率。
2.一种利用氢氧化钠溶出铝土矿生产氧化铝的方法，其特征在于氢氧化钠溶液是通过膜电解铝酸钠分解母液即碳酸钠溶液实现循环利用的。
全文摘要
一种以氢氧化钠溶液为溶出剂溶出铝土矿生产氧化铝的方法，与拜尔法采用种分母液作为溶出剂的方法相比，可大幅度提高单位碱液的溶出能力，在进行预脱硅处理后可用于中低品位铝土矿中氧化铝的溶出。该方法减少了物料的无效循环，显著提高设备的生产效率。该方法所使用的氢氧化钠溶液可通过膜电解铝酸钠分解母液碳酸钠溶液而循环利用。
文档编号C01F7/02GK101607724SQ20081011098
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者钮因健, 吕子剑, 万平玉, 张吉龙, 钢 吴, 张学英, 陈咏梅, 潘军青, 杰 孟, 洁 邓 申请人:北京化工大学