低品铝土矿脱硅方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种低品质侣±矿的处理工艺，尤其设及一种低品侣±矿脱娃方法。
【背景技术】
[0002] 侣±矿是一种化学成分变化很大、组成非常复杂的含侣矿物，主要化学成分有 Al2〇3、Si〇2、Fe2〇3、Ti〇2,并且含有少量的K20、MgO、CaO、S、Ga、V、化、P等杂质。随着国民经 济的快速持续发展，侣工业也快速地发展着，如此较好地满足了国民经济建设和社会发展 的需要，但随之也带来了资源和能源大量消耗的问题。特别是侣±矿资源贫乏问题，已成为 制约我国侣工业持续发展的瓶颈问题。据统计，2001~2007年间，我国用于氧化侣生产的侣 ±矿品位显著下降，矿石侣娃比从平均约10下降至平均不到7,由于2008年新的氧化侣厂 的投产，更加剧了资源的紧张局面，矿石平均侣娃比已降至6W下。
[0003] 目前，我国侣±矿的处理方法有选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、混联法、串 联法等。但是运些方法生产工艺复杂、生产成本高、综合效益差，随着高侣娃比侣±矿资源 的越来越少，运些问题更加明显。因此，仅仅依靠高侣娃比侣±矿已难W维持国内氧化侣生 产企业的可持续发展，对低侣娃比的侣±矿进行综合利用的需求日益高涨。然而，对低品侣 ±矿的利用而言，其中的娃含量比较高，娃元素是影响低品侣±矿的利用的重要因素之一。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，确有必要提供一种低品侣±矿脱娃方法，W解决上述问题。 阳〇化]本发明提供一种低品侣±矿脱娃方法，包括W下步骤： 酸浸除铁：向低品侣上矿颗粒中盐酸，反应形成酸浸浆液；过滤所述酸浸浆液，得到浸 取液和除铁滤渣；干燥所述除铁滤渣得到除铁侣±矿； 揽拌捏球：磨碎所述除铁侣±矿，然后加入氣化锭固体进行混合，并捏成颗粒状，得到 多个混渣颗粒； 赔烧脱娃：在300~700°C对多个所述混渣颗粒进行赔烧处理，W除去多个所述混渣颗 粒中的娃元素，得到氣化侣固体残渣。
[0006] 其中，所述低品侣±矿中的侣娃比小于等于7。所述低品侣±矿的原矿中W氧化 侣、二氧化娃等为主要成分，并含有氧化钟、氧化铁、氧化铁等杂质，而且所述低品侣±矿中 的各元素基本上是W氧化物形式存在的，其中的氧化侣具体地主要可分为一水硬侣石、= 水侣石和一水软侣石。因此，本文中的"娃的脱除率"是指二氧化娃的脱除率，"娃含量"是 指氧化娃的含量，"铁含量"是指氧化铁含量，"铁的去除率"是指氧化铁的去除率，"侣的回 收率"是指氧化侣的回收率。低品侣上矿原矿中含有一水硬侣石、部分=水侣石和部分一水 软侣石。所述室溫的溫度为10~40°C。
[0007] 基于上述，在所述酸浸除铁的步骤中，形成所述酸浸浆液的分步骤包括：按照1~ 1.4mL浓盐酸/Ig低品侣±矿的比例向所述低品侣±矿颗粒中加入浓盐酸，并在40~ 80°C揽拌20~40min进行反应，形成所述酸浸浆液，其中，所述浓盐酸的体积分数为36%~ 38%。
[0008] 基于上述，在所述酸浸除铁的步骤中，得到所述浸取液和所述除铁滤渣的分步骤 包括：先稀释所述酸浸浆液，得到稀酸浸浆液；再采用压滤机过滤所述稀酸浸浆液，得到所 述浸取液和所述除铁滤渣。
[0009] 基于上述，在所述揽拌捏球的步骤中，所述除铁侣±矿被磨碎成粒度为150~250 目的颗粒，然后再与所述氣化锭固体和水混合，被捏成紧实的多个混合球，且水占所有所述 混合球总质量的0. 1%~5% ;干燥多个所述混合球，形成多个所述混渣颗粒。
[0010] 基于上述，所述赔烧脱娃的步骤包括：将多个所述混渣颗粒置于马弗炉或流化床 反应器中，在300~700°C和真空度为0. 8~1. 2Ml^a的条件下对多个所述混渣颗粒进行赔 烧处理，去除多个所述混渣颗粒中的娃元素，形成所述氣化侣固体残渣。
[0011] 基于上述，它还包括制备铁红的步骤，所述制备铁红的步骤包括：在80~100°C对 所述浸取液依次进行蒸发浓缩、结晶、干燥处理，得到铁红产品；冷却所述蒸发浓缩过程中 蒸出的气体，W回收利用盐酸。
[0012] 与现有技术相比，本发明提供的低品侣±矿脱娃方法利用通过酸热法处理低品侣 ±矿，主要包括酸浸除铁、揽拌捏球和赔烧脱娃的步骤，其中，在所述揽拌捏球的过程中，将 经过酸浸除铁的除铁侣±矿与氣化锭固体混合被捏成颗粒状，形成多个所述混渣颗粒，可 W增加在后续赔烧脱娃过程中的气固反应物的接触时间，使得脱娃反应更加充分；在所述 赔烧脱娃的过程中，氣化锭遇热分解生成HF和N&，氨气逸出不参与反应，氣化氨气体在逸 出过程中与Si〇2反应生成SiF4气体逸出，到达除娃的目的，使得低品侣±矿中的脱娃率达 到95%W上。因此，本发明提供了一种十分有效地从低品侣上矿中脱除娃的工艺，可W提高 侣±矿的侣娃比，有利于后续充分利用低品侣±矿。
[001引进一步，本发明按照1~1. 4血浓盐酸/Ig低品侣±矿的比例加入浓盐酸，并在 40~80°C下使得浓盐酸溶解低品侣±矿颗粒中的可溶性物质，可W使得其中的铁的去除 率达到85%W上，而且侣的回收率达到95%W上。
[0014] 更进一步，本发明在所述除铁侣±矿与氣化锭混合形成所述混渣颗粒的过程中， 加入少量水，可W使得形成的所述混渣球更加密实，在氣化锭分解时，氣化氨气体与侣±矿 有更长的接触时间，使娃的脱除更彻底；干燥除去所述混渣球中的水分，W防止后续在高溫 下生成的产物氣化侣可与空气中的水汽发成水解反应生成Al2〇3。
[0015] 更进一步，本发明还包括回收利用所述浸取液W制取铁红和回收利用盐酸的步 骤，使得在脱除低品侣±矿中的娃元素，提高所述低品侣±矿的侣娃比的过程中，同时可W 回收利用所述浸取液，从中制得铁红，实现废物利用，从而达到充分利用低品侣±矿、降低 成本、节约能源的目的。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明提供的低品侣±矿脱娃方法流程图。
[0017] 图2是本发明实施例提供的浸取溫度、反应物固液比对低品侣±矿中的铁的去除 率的影响曲线图。
[0018] 图3是本发明实施例提供的氣化锭加入量、赔烧溫度对酸浸除铁后的侣±矿中娃 的脱除率的影响曲线图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过【具体实施方式】，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0020] 请参阅图1，本发明提供一种低品侣±矿脱娃方法，包括W下步骤： 酸浸除铁：向低品侣上矿颗粒中盐酸反应，形成酸浸浆液；过滤所述酸浸浆液，得到浸 取液和除铁滤渣；干燥所述除铁滤渣得到除铁侣±矿。具体地，按照1~1.4 mL浓盐酸/I g 低品侣±矿的比例向所述低品侣±矿颗粒中加入浓盐酸，并在40~80°C揽拌20~40 min 进行反应，形成所述酸浸浆液，其中，所述浓盐酸的体积分数为36%~38% ;加水稀释所述 酸浸浆液，得到稀酸浸浆液；采用压滤机过滤所述稀酸浸浆液，得到所述浸取液和所述除铁 滤渣；将所除铁滤渣置于烘干箱中，烘干成所述除铁侣上矿。另外，在80~10(TC下，对所 述浸取液依次进行蒸发浓缩、结晶、干燥处理，得到铁红产品；冷却所述蒸发浓缩过程中蒸 出的气体，W回收利用盐酸。
[0021] 其中，由于所述低品侣±矿中的侣几乎都W不溶于酸的形式存在，但是矿石中的 铁和少量的=水侣石和一水软侣石等可溶性元素却可W用酸溶解除去。故可用盐酸法处理 侣±矿去除绝大部分的铁W及一些酸溶性杂质，避免铁在后续工艺中因高溫而转变晶格， 难溶于酸，不易去除。因此，所述酸浸除铁的步骤中可能发生的反应方程式为： AI2O3+6肥1=2AICI3+抓2〇Fe2〇3 +6肥1= 2FeCl3 +抓2〇。
[0022] 另外，由于与低品侣±矿颗粒反应的是浓盐酸，所述酸浸除铁过程中所得到的所 述酸浸浆液中的酸的浓度仍然比较高，具有强腐蚀性和挥发性，所W要对所述酸浸浆液进 行加水稀释，稀释体积倍数为1~3倍，得到所述稀酸浸浆液；那么，过滤所述稀酸浸浆液要 用的所述压滤机也应选择耐酸、耐腐蚀材质，如，聚四氣乙締。
[0023]揽拌捏球：磨碎所述除铁侣±矿，然后加入氣化锭固体进行混合，并捏成颗粒状， 得到多个混渣颗粒。具体地，所述除铁侣±矿被磨碎成粒度为150~250目的颗粒，然后再 与所述氣化锭固体和水混合，被捏成紧实的多个混合球，且水占所有所述混合球总质量的 0. 1%~5% ;干燥多个所述混合球，形成多个所述混渣颗粒。
[0024]赔烧脱娃：在300~700°C对多个所述混渣颗粒进行赔烧处理，W除去所述混渣颗 粒中的娃元素，得到氣化侣固体残渣。具体地，将多个所述混渣颗粒置于马弗炉或流化床反 应器中，并采用真空累抽出所述马弗炉或所述流化床反应器中的气体，使得所述马弗炉或 所述流化床反应器中的真空度维持在0. 8~1. 2 MPa,在300~700°C对多个所述混渣颗粒 进行赔烧处理直至多个所述混渣颗粒中的二氧化娃不再转化为氣化娃气体为止，得到所述 氣化侣固体残渣。其中，所述赔烧脱娃步骤中的脱娃反应方程主要为： 畑4尸=畑3 t + HF t， Si〇2 + 4HF = SiF* + 2&0， Al2〇3 + 6HF= 2AlFs+ 抓2〇。
[00巧]由此可见，本发明提供的低品侣±矿脱娃方法影响娃的脱除率的因素比较多，比 如，上述酸浸除铁步骤中的各参数、上述赔烧脱娃步骤中的各参数。下面就运些影响因素， 对本发明提供的低品侣±矿脱娃方法作进一步的阐述。
[00%] 1.酸浸除铁步骤对低品侣±矿脱娃方法的影响 由于低品侣±矿中的铁含量不是很高，而且部分w包裹的形式存在，故反应时间对其 有很大影响，反应时间太短，铁元素的去除不能达到很好的效果，太长则势必会造成侣的回 收率下降。而且，因低品侣上矿中铁的去除率还与盐酸的加入量和浸取溫度有关，选取一个 合适的反应物固液质量比和反应溫度，可W使低品侣±矿中的化2〇3尽可能多的溶解，提高 铁的去除率。因此，影响低品侣上矿中的铁元素的去除效果的因素主要包括与低品侣上矿 和浓盐酸的反应时间、反应溫度W及反应物固液质量比。
[0027] 其中，下面实验中，铁的去除率计算式：
式中：mi为酸浸除铁前低品侣±矿的质量，g;m2为酸浸除铁后除铁侣±矿的质量，g; 为酸浸除铁前低品侣±矿中铁的质量分数； W2为酸浸除铁后除铁侣±矿中铁的质量分数。
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