利用低品铝土矿制取氧化铝的方法_2

文档序号:9445756阅读:来源:国知局
,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0026] 请参阅图1,提供一种利用低品侣±矿制取氧化侣的方法,包括W下步骤: 化学浮选除娃:将粒度为50~100目的低品侣±矿颗粒和氣化氨气体置于流化床反应 器中,在室溫~11(TC反应10~30min,得到脱娃固体残渣;用清水洗涂过滤所述脱娃固体 残渣,得到高品侣±矿。具体地,通过依次对低品侣±矿原矿进行破碎、研磨处理而得到的 所述低品侣±矿颗粒;先将50~100目的所述低品侣±矿颗粒置于所述流化床反应器中, 再向所述流化床反应器中通入所述氣化氨气体,在真空度为0. 08~0. 1MPa的负压条件 下,控制反应溫度为20~40°C,所述氣化氨气体在所述流化床反应器中停留10~20min, W去除所述低品侣±矿颗粒中的娃元素和部分铁元素,得到所述脱娃固体残渣;采用80~ 90°C的热水洗涂、过滤、干燥所述脱娃固体残渣,得到高品侣±矿。其中,该步骤设及的反应 方程式为: Fe2〇3+HF=FeFs+ 抓2〇,Si〇2+ 4HF=SiF* + 2&0。
[0027] 碱溶反应溶侣:在245~260°C采用氨氧化钢溶液溶解所述高品侣±矿1~3h, 过滤,得到溶侣滤液和赤泥。具体地,娠磨所述高品侣±矿,得到高品侣±矿颗粒;将所述高 品侣±矿颗粒置于高压蓋中,并向所述高压蓋中加入氨氧化钢溶液,其中,所述氨氧化钢溶 液的浓度为310~390g/L;然后将所述高压蓋加热至245~260°C,使所述高品侣±矿颗 粒与所述氨氧化钢溶液反应1~3h溶解所述高品侣±矿颗粒中的侣化合物,形成碱溶混 合物;过滤所述碱溶混合物得到所述溶侣滤液和赤泥。
[0028] 所述低品侣±矿经过化学浮选除娃的步骤,除去其中的绝大部分娃元素、部分铁、 铁等元素,所W,所述高品侣±矿的主要成分为Al2〇3、化2〇3等。上述碱溶反应溶侣的步骤 主要利用Al2〇3的两性,用氨氧化钢碱液溶解所述高品侣±矿可W将矿中的A12〇3和化2〇3等 杂质相分离开,避免了复杂的分离工序。其反应方程式为: AI2O3+ 2 化0H=2NaAl〇2+ &0 由于在脱娃过程中,使用氣化氨气体作为反应物,为了防止所述流化床反应器受到酸 腐蚀,该流化床反应器应采用聚四氣乙締作为衬层。
[0029] 碳分赔烧制氧化侣:在溫度不大于35°C时,W2. 5~3. 5L/min的速度向所述溶侣 滤液中通入二氧化碳进行碳分反应,直至形成抑值为10~12的碳分混合物,依次对所述 碳分混合物进行过滤、洗涂、干燥、赔烧处理得到氧化侣成品。优选地,所述碳分反应的溫度 为20~30°C。具体地,在所述碳分赔烧制氧化侣的步骤中,对所述碳分混合物进行过滤得 到碳酸钢滤液和氨氧化侣沉淀,所述氨氧化侣沉淀经过洗涂、干燥处理得到氨氧化侣粉末; 对所述碳分混合物进行过滤,得到碳酸钢滤液和氨氧化侣沉淀;对所述氨氧化侣沉淀进行 洗涂、干燥处理得到氨氧化侣粉末;赔烧所述氨氧化侣粉末,得到氧化侣成品;向所述碳酸 钢滤液中加入氧化巧,直至停止生成碳酸巧沉淀,得到碳酸巧混合物;过滤所述碳酸巧混合 物得到氨氧化钢滤液和碳酸巧半成品;干燥所述碳酸巧半成品,制得碳酸巧成品。所述氨氧 化钢滤液被回收,并被输送到所述高压蓋中。其中,该步骤设及的反应主要为: 2NaAl〇2 +C〇2+ 3&0 =NazCOs+ 2A1(0H)3, 2A1(0H)3 =AI2O3+ 抓2〇。
[0030] 由此可见,本发明提供的利用低品侣±矿制取氧化侣的方法主要包括化学浮选除 娃、碱溶反应溶侣和碳分赔烧制氧化侣=个步骤。下面通过对每个步骤分别列举具体实施 例的方式,对本发明做进一步阐述。
[0031] 步骤一、化学浮选除娃 实施例1.1 在本发明提供的利用低品侣±矿制取氧化侣的方法中,步骤一化学浮选除娃步骤的实 施例1.1包括W下步骤: 提供如表1.1所示的低品侣±矿原矿,并将之置于破碎机中进行破碎,然后将破碎后 的低品侣±矿置于研磨机中进行研磨,得到粒度为100目的低品侣±矿颗粒;取所述100 目低品侣±矿颗粒10.OOg置于流化床反应器中,将氣化氨气体通入110°C的所述流化床反 应器中,反应30min,得到脱娃固体残渣;用80°C热水清洗、过滤所述脱娃固体残渣,得到 6.969g高品侣±矿产品。采用X射线巧光分析法分析知道:高品侣±矿产品中Si〇2含量 为0. 18%,娃的脱除率为99. 61%,氣元素的含量为42. 89%,Al2〇3含量为52. 33%。
[0032] 表1. 1低品侣上矿原矿的组分_
实施例1.2 本发明提供的化学浮选除娃步骤的实施例1.2与实施例1.1的不同之处在于:所述低 品侣±矿颗粒和氣化氨气体的反应溫度为70°C,反应15min得到脱娃固体残渣,并依次用 85°C清水清洗、干燥所述脱娃固体残渣得到5.400g高品侣±矿产品。采用X射线巧光分 析法分析知道:高品侣±矿产品中Si化含量为1. 41%,娃的脱除率为97. 65%,氣元素的含量 为 23. 41%,AI2O3含量为68. 53〇/〇。
[0033] 实施例1. 3 本发明提供的化学浮选除娃步骤的实施例1. 3与实施例1. 1的不同之处在于:所述低 品侣±矿颗粒和氣化氨气体的反应溫度为20°C,反应20min得到脱娃固体残渣,所述脱娃 固体残渣依次经过90°C清水清洗、干燥得到5.410g高品侣±矿产品。采用X射线巧光分 析法分析知道:高品侣±矿产品中Si化含量为5. 19%,娃的脱除率为91. 33%,氣元素的含量 为 19. 80%,AI2O3含量为 65. 20〇/〇。
[0034] 实施例1. 4 本发明提供的化学浮选除娃步骤的实施例1. 4与实施例1. 1的不同之处在于:所述低 品侣±矿颗粒的粒度为50目,其和氣化氨气体的反应溫度为30°C,反应20min得到脱娃固 体残渣,所述脱娃固体残渣经过85°C清水清洗、干燥得到5.350g高品侣±矿产品。采用X 射线巧光分析法分析知道:高品侣上矿产品中Si化含量为9. 89%,娃的脱除率为83.68%,氣 元素的含量为14. 81%,Al2〇3含量为64. 97%。
[0035] 实施例1. 5 本发明提供的化学浮选除娃步骤的实施例1. 5与实施例1. 1的不同之处在于:所述低 品侣±矿颗粒的粒度为200目,其和氣化氨气体的反应溫度为40°C,反应lOmin,最终得到 5.343g高品侣±矿产品。采用X射线巧光分析法分析知道:高品侣±矿产品中Si〇2含量 为4.90%,娃的脱除率为92.34%,氣元素的含量为20.15%,Al2〇3含量为65. 45%。
[0036] 经研究发现,所述低品侣±矿颗粒与所述氣化氨气体反应过程中,所述低品侣± 矿颗粒的粒度和反应溫度等因素对脱娃效果有影响,从而影响氣资源的回收率。侣娃比是 检验反应是否达到要求的重要指标,为了减少侣±矿手续处理原料的消耗,应尽可能多的 除去娃元素。但是,在脱娃的工艺过程中,需要用到氣化氨气体,但会引进一定量的氣元素, 所W氣元素的含量也是判定该方法是否合理的重要依据。因此,下面将会通过试验所述低 品侣±矿颗粒的粒度和反应溫度对高品侣±矿产品中的侣元素、娃元素和氣含量的影响。
[0037] 1. 1低品侣±矿颗粒的粒度对高品侣±矿产品组分的影响 采用单因素实验对矿石粒度进行探究,实验条件为:上述表1所示组分的低品侣±矿 原矿10.00g,反应溫度常溫,氣化氨通入时间1h,然后密封30min,用清水洗涂,干燥。得 到的实验数据如下
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