专利名称：从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法
技术领域：
本发明涉及氧化铝技术领域，特别是涉及一种从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法。
背景技术：
目前，作为氧化铝生产原料的铝土矿资源越来越有限，而且矿石品位日益下降，现在国内采用一水硬铝石生产氧化铝的企业，面临的一个难题是一水硬铝石的品位越来越低，对于低品位的铝土矿(如Al/Si<3)，因拜耳法的提取率太低已不适用，若采用碱石灰烧结法处理不仅能耗高而且渣量大也不适用，酸法处理提取率较高，但存在着设备腐蚀严重的问题，而且酸法处理会带入其它很多杂质，影响氧化铝成品的质量。在我国存在着一些铝土矿，氧化铝含量可达40%以上，但铝硅比较低，某些矿石的铝硅比在1左右；同时，在我国存在着一些工业废渣，氧化铝含量可达35%以上(如电厂灰渣)，但其铝硅比亦较低，大部分不超过1。对于此类铝土矿资源和工业废渣在一定意义上说是一种有效的潜在铝土矿资源。但此类铝土矿资源采用目前的氧化铝生产工艺均存在较大的问题。而现有的硫酸铵烧结法均是将固体硫酸铵加入到铝土矿中进行烧结，提取率可达到80 85%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用硫酸铵烧结法从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，该方法将硫酸铵溶解后加入铝土矿中，使硫酸铵和铝土矿充分接触，氧化铝提取率可达90%以上。为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案
本发明从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法取低品位铝土矿，磨细，加入硫酸铵溶液配制成生料浆，于400 450°C的温度下煅烧，煅烧后加热水溶出，溶出液中通入氨气，得硫酸铵溶液和氢氧化铝沉淀，沉淀煅烧后得氧化铝。具体的，上述提取氧化铝的方法为
(1)取低品位铝土矿，磨细至小于300目的颗粒占90%以上；
(2)按照铝土矿中氧化铝与硫酸铵的质量比为1:1. 5 2的比例称取硫酸铵，加入 70 80°C的热水溶解，将制得的硫酸铵溶液加入磨细的铝土矿中配制成生料浆；
(3)生料浆于400 450°C的温度下煅烧1 2小时，煅烧后冷却至70 80°C，加70 80°C热水研磨溶出，加水量控制在溶出后溶液中硫酸铝的浓度在200 250g/L范围内；
(4 )溶出液通入氨气，得硫酸铵溶液和氢氧化铝沉淀，沉淀煅烧后得氧化铝。在上述方法中，需要将硫酸铵配制成溶液使用以生料浆的液固比为0.4 0. 5ml/g控制配制硫酸铵溶液的用水量。热水溶出后的硫酸铝溶液经除铁处理后再通入氨气制备氧化铝加入高锰酸钾， 待溶液中的铁离子水解沉淀后，分离过滤，得到低铁硫酸铝溶出液。按照MnA =Fe的摩尔比为2 3的比例添加高锰酸钾。本发明方法还可以采用如下的方法对生产过程中产生的物料进行循环利用以节省资源生料浆煅烧过程中产生的氨气净化后通入溶出液，步骤(4)中的硫酸铵溶液蒸发浓缩后还可用于配制生料浆，控制浓缩后的硫酸铵溶液浓度与配制生料浆所需的浓度一致。与现有技术相比，本发明将硫酸铵配制成溶液与铝土矿混合，这样可以保证硫酸铵与铝土矿更充分的接触，将氧化铝的提取率提高至90%以上，同时本方法还可以加入高锰酸钾以析出溶出液中的铁，提高氧化铝的品质，将生产过程中产生的氨气和硫酸铵溶液分别净化和浓缩后可循环用于氧化铝生产工艺，实现资源的循环利用。
图1是本发明的流程示意图。
具体实施例方式实施例1
(1)取低品位铝土矿，磨细至小于300目的占95%；
(2)按照铝土矿中氧化铝质量与硫酸铵的质量比为1:1. 5称取硫酸铵，用75°C的水配制硫酸铵溶液，然后加入到铝土矿中，搅拌均勻，制成生料浆，以生料浆的液固比为0. 4ml/g 控制配制硫酸铵溶液的用水量；
(3)将生料浆于430°C的温度下煅烧1.5小时，收集煅烧过程中产生的氨气，煅烧完成后，生料浆转变为熟料，将熟料冷却到75°C左右，置于磨子中加入75°C的热水，边磨边溶出得硫酸铝溶出液；
(4)在所得硫酸铝溶出液中按照Ii(MnO2)Ai(Fe)为2.5的比例加入高锰酸钾，待溶液中的铁离子水解沉淀后，分离过滤，得到低铁硫酸铝溶液，滤渣经过洗涤，滤渣外排的标准为每吨滤渣中硫酸根离子的含量为0. 5% ；
(5)在低铁硫酸铝溶液中通入氨气(此处的氨气可以是生料浆煅烧过程中产生的氨气， 该氨气需经净化后使用)，过滤，得氢氧化铝沉淀和硫酸铵溶液；
(6)氢氧化铝经过洗涤、干燥后，煅烧可得成品氧化铝；硫酸铵溶液中补充循环中损失掉的硫酸铵，控制浓度与配制生料浆所需的浓度一致，返回铝土矿配制生料浆工序。实施例2:
(1)将电厂灰渣磨细至小于300目的占90%；
(2)按照灰渣中氧化铝质量与硫酸铵的质量比为1:2称取，用75°C的水溶解，成为硫酸铵溶液，然后加入到铝土矿中，搅拌均勻，制成生料浆，以生料浆的液固比为0. 5ml/g控制配制硫酸铵溶液的用水量；
(3)将生料浆于450°C的温度下煅烧1小时，收集煅烧过程中产生的氨气，煅烧完成后， 生料浆转变为熟料，将熟料冷却到70°C，置于磨子中加入80°C的热水，边磨边溶出得硫酸铝溶出液；
(4)在所得硫酸铝溶出液中按照Ii(MnO2)Ai(Fe)为2的比例加入高锰酸钾，待溶液中的铁离子水解沉淀后，分离过滤，得到低铁硫酸铝溶液，滤渣经过洗涤，滤渣外排的标准为每吨滤渣中硫酸根离子的含量为0. 5% ；
(5)在低铁硫酸铝溶液中通入氨气(此处的氨气可以是生料浆煅烧过程中产生的氨气， 该氨气需经净化后使用)，过滤，得氢氧化铝沉淀和硫酸铵溶液；
(6)氢氧化铝经过洗涤、干燥后，煅烧可得成品氧化铝；硫酸铵溶液中补充循环中损失掉的硫酸铵，控制浓度与配制生料浆所需的浓度一致，返回铝土矿配制生料浆工序。
权利要求
1.从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于取低品位铝土矿，磨细，加入硫酸铵溶液配制成生料浆，于400 450°C的温度下煅烧，煅烧后加热水溶出，溶出液中通入氨气，得硫酸铵溶液和氢氧化铝沉淀，沉淀煅烧后得氧化铝。
2.按照权利要求1所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于(1)取低品位铝土矿，磨细至小于300目的颗粒占90%以上；(2)按照铝土矿中氧化铝与硫酸铵的质量比为1:1. 5 2的比例称取硫酸铵，加入 70 80°C的热水溶解，将制得的硫酸铵溶液加入磨细的铝土矿中配制成生料浆；(3)生料浆于400 450°C的温度下煅烧1 2小时，煅烧后冷却至70 80°C，加70 80°C热水研磨溶出，加水量控制在溶出后溶液中硫酸铝的浓度在200 250g/L范围内；(4 )溶出液通入氨气，得硫酸铵溶液和氢氧化铝沉淀，沉淀煅烧后得氧化铝。
3.按照权利要求1或2所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于以生料浆的液固比为0. 4 0. 5ml/g控制配制硫酸铵溶液的用水量。
4.按照权利要求1或2所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于溶出液经处理后再通入氨气制备氧化铝加入高锰酸钾，待溶液中的铁离子水解沉淀后，分离过滤，得到低铁硫酸铝溶出液。
5.按照权利要求4所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于按照MnA Fe的摩尔比为2 3的比例添加高锰酸钾。
6.按照权利要求1或2所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于生料浆煅烧过程中产生的氨气净化后通入溶出液。
7.按照权利要求2所述从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法，其特征在于步骤(4)中的硫酸铵溶液蒸发浓缩后用于配制生料浆。
全文摘要
本发明公开了一种从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法取低品位铝土矿，磨细，加入硫酸铵溶液配制成生料浆，于400～450℃的温度下煅烧，煅烧后加热水溶出，溶出液中通入氨气，得硫酸铵溶液和氢氧化铝沉淀，沉淀煅烧后得氧化铝，本发明将硫酸铵配制成溶液与铝土矿混合，这样可以保证硫酸铵与铝土矿更充分的接触，将氧化铝的提取率提高至90％以上，同时本方法还可以加入高锰酸钾以析出溶出液中的铁，提高氧化铝的品质，将生产过程中产生的氨气和硫酸铵溶液分别净化和浓缩后可循环用于氧化铝生产工艺，实现资源的循环利用。
文档编号C01F7/30GK102531013SQ201010591478
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者冯圣生 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司