专利名称：利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法
技术领域：
本发明涉及铝盐净水剂及其生产用原料的生产技术领域，尤其涉及利用铝土矿联产铝盐净水剂氯化铝及其生产用原料铝酸钙粉的方法。
背景技术：
铝盐净水剂是最传统、应用最广泛的水处理剂，以其卓越的混凝沉降性能与价格低廉而被广泛应用。在自然界中铝的含量及其丰富，仅次于氧和硅。由于铝的化学性质较活泼，所以在自然界中铝以各种化合物的形式存在。而目前能用于工业提炼的矿石只有少数几种，如铝土矿、明矾石等，其中世界上95%以上的氧化铝是从铝土矿中提炼而成的。我国铝土矿资源的特点是高铝、高硅、低铁、中等品位的一水硬铝石矿，由于一水硬铝石反应活性差，常温常压下不与酸发生反应，氧化铝溶出十分困难。CN101607724A公开了一种利用氢氧化钠溶出铝土矿中氧化铝的方法，以浓度为100 300g/L(以妝20计)的氢氧化钠溶液为溶出剂，按照一定的钠铝摩尔比与铝土矿混合，经预脱硅处理，再在240 280°C进行溶出，矿石中的氧化铝溶出率在70%左右。采用碱溶法提炼氧化铝必须进行复杂的预脱硅处理，生产工艺流程繁琐复杂，氧化铝的溶出率也不高。CN101555031A公开了一种采用中高品位铝土矿制备氧化铝熟料的强化石灰烧结法，将中高品位的铝土矿与氧化钙混合，控制其钙铝摩尔量比为1. 3 1. 5，将混合后的物料在1270 1310°C下烧结30 90min后得到含氧化铝的熟料。该工艺采用烧结法所需的钙分(CaO)量大，烧结温度高，能耗大，生产成本高。王儒富在铝酸钙粉与聚合氯化铝联合生产工艺中公开了以高铝矿石、石灰石1320 1400°C烧结2. 5 3h，再利用碱溶、碳分、酸溶一系列步骤制备铝酸钙粉与聚合氯化铝的方法，该方法制备繁琐，烧结温度高时间长，且随着我国铝土矿的大量开采，近年来，铝土矿资源逐渐枯竭，高品位铝土矿尤为缺乏。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了利用中高品位铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法。本发明所采取的技术方案为利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，包括如下步骤1)将铝土矿、生石灰、氯化钙混合均勻，烧结，得熟料；2)冷却烧结的尾气，得氯化铝；3)熟料经洗涤、过滤、真空干燥、粉碎，得低钙型铝酸钙粉。优选的，铝土矿、生石灰、氯化钙的重量比40 80 10 20 沘 55。优选的，铝土矿中氧化铝的质量百分含量> 55%。优选的，烧结温度为800 1200°C。优选的，烧结时间为20 40min。优选的，熟料经2 5倍体积量的乙醇洗涤。
本发明的有益效果是本发明利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，加入的氯化钙在高温下能熔解出氯离子，由于氯离子的半径很小，具有很强的穿透能力，可降低铝酸钙粉熟料煅烧过程中液相出现的温度，增加液相的数量，加快原料颗粒固相的反应速度，缩短了熟料烧结时间，提高氧化铝的溶出率，可达到大幅度降低熟料烧结温度、节约能源的目的。本发明能同时制备铝酸钙粉及氯化铝，充分利用了资源，生产成本低，产品质量提高，具有显著的经济、 社会和环境效益。本发明利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，制备的铝酸钙粉中钙分的含量大幅度降低，减少了氧化钙的用量，相对提高有效成分氧化铝的含量，并节约后续运输、生产等工序的成本。同时，滤液经减压蒸馏分离，分离出的氯化钙和乙醇均可循环利用， 进一步降低生产成本。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不局限于此。实施例1利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其原料铝土矿(氧化铝质量含量为62%)、生石灰、氯化钙的重量比为40 10 30，步骤如下1)将铝土矿依次在鄂式破碎机、双辊破碎机里进行粗破、二破，得到粒径IOmm的颗粒料，将粉碎后铝土矿、生石灰、氯化钙分别干燥，然后按上述重量比将原料放入球磨机里混磨均勻，得到180目的生料；2)将生料送入高温炉，升温至1000°C，烧结反应25min，得熟料；3)用风冷散热器冷却高温炉尾气，得白色微带淡黄色的固体产品A11——氯化铝；4)熟料经3倍体积量的乙醇洗涤，过滤，真空干燥，粉磨至细度180目的粉末，即得灰白色粉末状产品A12——低钙型铝酸钙粉。实施例2利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其原料铝土矿(氧化铝质量含量为55% )、生石灰、氯化钙的重量比为45 12 28，步骤如下1)将铝土矿依次在鄂式破碎机、双辊破碎机里进行粗破、二破，得到粒径IOmm的颗粒料，将粉碎后铝土矿、生石灰、氯化钙分别干燥，然后按上述重量比将原料放入球磨机里混磨均勻，得到180目的生料；2)将生料送入高温炉，升温至800°C，烧结反应40min，得熟料；3)用风冷散热器冷却高温炉尾气，得白色微带淡黄色的固体产品A21——氯化铝；4)熟料经2倍体积量的乙醇洗涤，过滤，真空干燥，粉磨至细度180目的粉末，即得灰白色粉末状产品A22——低钙型铝酸钙粉。实施例3利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其原料铝土矿(氧化铝质量含量为70% )、生石灰、氯化钙的重量比为70 15 55，步骤如下1)将铝土矿依次在鄂式破碎机、双辊破碎机里进行粗破、二破，得到粒径IOmm的颗粒料，将粉碎后铝土矿、生石灰、氯化钙分别干燥，然后按上述重量比将原料放入球磨机里混磨均勻，得到180目的生料；2)将生料送入高温炉，升温至1100°C，烧结反应30min，得熟料；3)用风冷散热器冷却高温炉尾气，得白色微带淡黄色的固体产品A31——氯化铝；4)熟料经5倍体积量的乙醇洗涤，过滤，真空干燥，粉磨至细度180目的粉末，即得灰白色粉末状产品A32——低钙型铝酸钙粉。实施例4利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其原料铝土矿(氧化铝质量含量为65%)、生石灰、氯化钙的重量比为80 20 50，步骤如下1)将铝土矿依次在鄂式破碎机、双辊破碎机里进行粗破、二破，得到粒径IOmm的颗粒料，将粉碎后铝土矿、生石灰、氯化钙分别干燥，然后按上述重量比将原料放入球磨机里混磨均勻，得到180目的生料；2)将生料送入高温炉，升温至1200°C，烧结反应20min，得熟料；3)用风冷散热器冷却高温炉尾气，得白色微带淡黄色的固体产品A41——氯化铝；4)熟料经3倍体积量的乙醇洗涤，过滤，真空干燥，粉磨至细度180目的粉末，即得灰白色粉末状产品A42——低钙型铝酸钙粉。实施例1 4处理步骤4)中洗涤，过滤后的滤液经减压蒸馏，可分离氯化钙和乙醇，步骤4)真空干燥可回收乙醇。其中氯化钙可作为原料循环利用，回收的乙醇可作为洗涤液循环利用。将实施例1 4生产所得的铝酸钙粉分别进行氧化铝含量、可溶氧化铝含量、氧化钙含量检测，结果见表1。表1铝酸钙粉产品的成分分析
权利要求
1.利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，包括如下步骤1)将铝土矿、生石灰、氯化钙混合均勻，烧结，得熟料；2)冷却烧结的尾气，得氯化铝；3)熟料经洗涤、过滤、真空干燥、粉碎，得低钙型铝酸钙粉。
2.根据权利要求1所述的利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其特征在于铝土矿、生石灰、氯化钙的重量比40 80 10 20 28 55。
3.根据权利要求2所述的利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其特征在于铝土矿中氧化铝的质量百分含量> 55%。
4.根据权利要求1所述的利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其特征在于烧结温度为800 1200°C。
5.根据权利要求1所述的利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其特征在于烧结时间为20 40min。
6.根据权利要求1所述的利用铝土矿联产制备铝酸钙粉及氯化铝的方法，其特征在于熟料经2 5倍体积量的乙醇洗涤。
全文摘要
本发明公开了利用铝土矿联产铝酸钙粉及氯化铝的方法，将铝土矿、生石灰、氯化钙混合均匀，烧结，得熟料；冷却烧结的尾气，得氯化铝；熟料经洗涤、过滤、真空干燥、粉磨，得低钙型铝酸钙粉。本发明利用高温熔融状态氯离子强大的穿透力和反应活性，有效降低铝酸钙粉熟料烧结温度，缩短熟料烧结时间，减少氧化钙的用量，提高氧化铝的溶出率，以达到降低能源消耗、提高产品质量的目的；本发明生产成本低，且具有显著的经济、社会和环境效益。
文档编号C01F7/16GK102502743SQ20111031424
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者区叶秀, 潘江俊, 蒋志飞, 谭铭卓 申请人:江门市慧信净水材料有限公司