一种高硫铝土矿的综合利用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有色金属冶金技术领域，尤其涉及从高硫铝土矿中生产氧化铝的工艺 和脱硫的方法。该方法能有效处理硫含量在0. 7%以上高硫铝土矿。
【背景技术】
[0002] 高硫铝土矿是指含硫量大于0. 7%的铝土矿，我国一水硬铝石高硫型铝土矿储量约 为1.4亿吨，主要分布在贵州和山东，还有部分分布于广西、云南东南部、重庆中北部、四川东 南部和湖北等地。我国高硫铝土矿中高品位矿占57. 2%，中低品位高硫铝土矿占42. 8%。
[0003] 高硫铝土矿中的硫主要以黄铁矿及其异构体白铁矿和胶黄铁矿形式存在，此外还 有石膏，磁黄铁矿，陨硫铁及铜和锌的硫化物，硫酸盐和基铁矾等含硫矿物，但含量要少得 多。在氧化铝生产流程中，当硫含量达到一定程度后，将会给生产带来极大危害，甚至使生 产无法进行。目前，国内外对于铝上矿脱硫方法有铝土矿预焙烧脱硫、浮选脱硫、添加剂脱 硫、分解母液冷冻结晶脱硫、控电位浮选脱硫、蒸发-时效-分离法脱硫、烧结生料加煤脱硫 以及生物脱硫等，但由于除硫效率不高，生产成本昂贵，脱硫工艺复杂等原因，这些方法大 多处于研究阶段。
[0004] 中国发明专利申请号为201310669211. X的发明公开了一种铝土矿的脱硫方法及 装置，该方法包括：（1)添加化学脱硫剂的进行化学脱硫；（2 )接种生物浸出菌种，进行生物 浸出脱硫；（3)生物浸出脱硫后矿浆过滤洗涤后.得到铝精矿。其存在的不足是：除硫效 率不高，成本高，产品成分不利于后续生产。
[0005] 中国发明专利申请号为201410052360. 6的发明公开了一种超声强化高硫铝土矿 碱性体系电解脱硫方法，其特征在于，在超声场中利用矿浆电解的方法使得铝土矿中固相 硫转化为液相硫，经过固液分离实现脱硫，滤液经过脱硫剂固硫后循环利用。其存在的不足 是：实际生产中超声设备造价高，不利于降低成本。
[0006] 中国发明专利申请号为201410080095. 2的发明公开了一种利用高硫铝土矿生产 氧化铝的方法，其特征在于，将破碎的高硫铝土矿进行粗磨，经焙烧处理后使得矿石硫含量 小于〇. 7%，然后直接利用拜耳法进入氧化铝生产流程。预焙烧处理后改善了矿石的溶出性 能，不需细磨便可获得较好的溶出效果，并降低了矿石细磨过程的能耗，有利于焙烧过程的 设备选型，适于处理高硫铝土矿。其存在的不足是：在实际生产中焙烧过程易结疤，脱硫效 率低。
[0007] 中国发明专利申请号为201410080140. 4的发明公开了一种利用高硫铝土矿生产 氧化铝的溶出工艺与脱硫方法，其特征在于，将循环母液的硫含量控制在适宜的条件下，采 用"低温高碱"工艺对高硫铝土矿进行拜尔溶出，在获得较高氧化铝溶出率的同时，降低了 矿石中硫转入铝酸钠溶液，通过系统自平衡消耗一部分硫，当系统中硫含量积累到一定程 度后，利用钡盐对分解母液或苛化后液进行适当脱硫，即可保持整个生产流程良性循环。其 存在的不足是：生产过程不易控制，实际生产中无法稳定持续生产。
【发明内容】
[0008] 本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种高效、环保的高硫铝土 矿的综合利用方法。
[0009] 为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0010] 本发明包括以下步骤。
[0011] 步骤一：高硫铝土矿石，其中主要成分含量如下。
[0012] 将矿石送至烘干设备内烘干lh，将烘干后的矿石送至破碎机进行破碎，后送至球 磨机内细磨。
[0013] 步骤二：将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入20%_30% 的碳酸钠和1% _5%的水，混料时间控制在5min_10min保证物料混合均匀。
[0014] 步骤三：将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气，窑内温度控制 在850°C -950°c，停留时间控制为45min-60min，将尾气回收可用于生产硫酸和硫酸钠。
[0015] 步骤四：将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入5%_10%的碳 酸钠和3%-8%的石灰石，窑内温度控制在1450°C -1550°C，停留时间控制为30min-60min。
[0016] 步骤五：将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氢氧化钠溶液溶出，溶出温度为80°C -90°C，溶出时间为15min-20min。
[0017] 步骤六：溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥，富 铁赤泥可用于炼铁行业球团矿的生产。
[0018] 步骤七：向铝酸钠溶液中通入C02，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧 化铝焙烧成氧化铝。
[0019] 与现有技术相比本发明的有益效果。
[0020] (1)高效：本发明的一种高硫铝土矿的综合利用方法采用两段焙烧工艺，提高了氧 化铝溶出率，并省去了脱硅工序，保证了生产顺行。
[0021] (2)环保：采用本发明的一种高硫铝土矿的综合利用方法，整个生产过程中无尾气 和废渣的外排，都得到了充分的利用，既提高的经济效益又保护了环境。
【具体实施方式】
[0022] 选取三种不同品位的高硫铝土矿，分别用本发明方法处理。
[0023] 实施例1 :用本发明方法对广西某高硫铝土矿进行试验。
[0024] 步骤一：高硫铝土矿石，其中主要成分含量如下。
[0025] 将矿石送至烘干设备内烘干lh，将烘_干后的矿石送至破碎机进行破碎，后送至球 磨机内细磨。
[0026] 步骤二：将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入22. 5%的 碳酸钠和1. 8%的水，混料时间控制在5min保证物料混合均匀。
[0027] 步骤三：将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气，窑内温度控制 在850°C，停留时间控制为45min，将尾气回收可用于生产硫酸和硫酸钠。
[0028] 步骤四：将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入7. 5%的碳酸 钠和4. 2%的石灰石，窑内温度控制在1450°C，停留时间控制为30min。
[0029] 步骤五：将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氢氧化钠溶液溶出，溶出温度为80°C，溶出时间为15min。
[0030] 步骤六：溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥，富 铁赤泥可用于炼铁行业球团矿的生产。
[0031] 步骤七：向铝酸钠溶液中通入C02，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧 化铝焙烧成氧化铝。
[0032] 实施例2 :用本发明方法对云南某高硫铝土矿进行试验。
[0033] 步骤一：高硫铝土矿石，其中主要成分含量如下。
[0034] 将矿石送至烘干设备内烘干lh，将烘干后的矿石送至破碎机进行破碎，后送至球 磨机内细磨。
[0035] 步骤二：将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入25%的碳 酸钠和5%的水，混料时间控制在lOmin保证物料混合均匀。
[0036] 步骤三：将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气，窑内温度控制 在900°C，停留时间控制为60min，将尾气回收可用于生产硫酸和硫酸钠。
[0037] 步骤四：将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入10%的碳酸钠 和5. 4%的石灰石，窑内温度控制在1550°C，停留时间控制为60min。
[0038] 步骤五：将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氢氧化钠溶液溶出，溶出温度为85°C，溶出时间为20min。
[0039] 步骤六：溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥，富 铁赤泥可用于炼铁行业球团矿的生产。
[0040] 步骤七：向铝酸钠溶液中通入co2，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧 化铝焙烧成氧化铝。
[0041] 实施例3 :用本发明方法对四川某高硫铝土矿进行试验。
[0042] 步骤一：高硫铝土矿石，其中主要成分含量如下：
将矿石送至烘干设备内烘干lh，将烘干后的矿石送至破碎机进行破碎，后送至球磨机 内细磨。
[0043] 步骤二：将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入27. 5%的 碳酸钠和4. 4%的水，混料时间控制在8min保证物料混合均匀。
[0044] 步骤三：将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气，窑内温度控制 在950°C，停留时间控制为55min，将尾气回收可用于生产硫酸和硫酸钠。
[0045] 步骤四：将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入7. 5%的碳酸 钠和7. 7%的石灰石，窑内温度控制在1550°C，停留时间控制为60min。
[0046] 步骤五：将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氢氧化钠溶液溶出，溶出温度为90°C，溶出时间为20min。
[0047] 步骤六：溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥，富 铁赤泥可用于炼铁行业球团矿的生产。
[0048] 步骤七：向铝酸钠溶液中通入C02，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧 化铝焙烧成氧化铝。
【主权项】
1. 一种高硫铝土矿的综合利用方法，其特征在于， 步骤一：高硫铝土矿石，其中主要成分含量如下：A1203 55%-65%，Si02 5%-15%，Fe203 5%-20%, A/S 3. 5-7. 5, S 0. 7%-5% ； 将矿石送至烘干设备内烘干lh，将烘干后的矿石送至破碎机进行破碎，后送至球磨机 内细磨； 步骤二：将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入20%-30%的碳 酸钠和1%-5%的水，混料时间控制在5min-10min保证物料混合均匀； 步骤三：将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气，窑内温度控制在 850°C _950°C，停留时间控制为45min-60min，将尾气回收可用于生产硫酸和硫酸钠； 步骤四：将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入5%-10%的碳酸钠 和3%-8%的石灰石，窑内温度控制在1450°C -1550°C，停留时间控制为30min-60min ; 步骤五：将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用5%的 氢氧化钠溶液溶出，溶出温度为80°C -90°C，溶出时间为15min-20min ; 步骤六：溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥，富铁赤 泥可用于炼铁行业球团矿的生产； 步骤七：向铝酸钠溶液中通入C02，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧化铝 焙烧成氧化铝。
【专利摘要】一种高硫铝土矿的综合利用方法涉及有色金属冶金技术领域。本发明提供一种高效、环保的高硫铝土矿的综合利用方法。本发明包括：步骤一，将矿石烘干、破碎、细磨；步骤二，将步骤一处理后的高硫铝土矿石粉送至配料仓进行配料，加入碳酸钠和水；步骤三，将混匀的物料送至1#回转窑内，并向窑内鼓入富氧空气；步骤四，将1#回转窑烧成的熟料送至2#回转窑内，并在熟料中配入碳酸钠和石灰石；步骤五，将2#回转窑内烧成的熟料水冷，水冷后用氢氧化钠溶液溶出；步骤六，溶出后的溶液采用固体絮凝剂沉降赤泥，得到铝酸钠溶液和富铁赤泥；步骤七，向铝酸钠溶液中通入CO2，进行碳酸化分解得到氢氧化铝和母液，将氢氧化铝焙烧成氧化铝。
【IPC分类】C01D5/00, C01F7/02, C01B17/74, C22B1/248
【公开号】CN105585038
【申请号】CN201410634413
【发明人】张学一
【申请人】张学一
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年11月13日