专利名称：一种含明矾石物料氯化焙烧方法
技术领域：
本发明涉及一种含明矾石物料氯化焙烧方法，适于明矾石矿产企业应用。
背景技术：
我国明砜石矿总储量达数十亿吨，大多属钾明砜石类。国内外对明砜石的综合利
用大多数着眼于提取铝、钾、硫，研究过几十种工艺，但综合起来不外乎碱法、酸法和酸碱联
合法三大类。较典型的方法有还原热解法、氨碱法、卡伦尼特酸法、U ，G法、硫酸铵分解法、
热分解法等。目前实现工业化生产的仅有前苏联开发的"还原热解一碱法"工艺。"还原热解一碱法"工艺首先对明矾石矿进行脱水、还原焙烧，然后再用碱液处理
还原的明矾石矿，最后通过脱硅、分解和蒸发结晶得到氧化铝、硫酸钾等产品。前苏联采用
硫还原剂进行工业化生产，虽产品得率较高，防腐问题较少，但其存在明矾石中可分解S03
的难以提取的问题，即在还原热解一碱法中，因为要兼顾A1203碱浸活性，这部分S03不可能
分解得十分彻底，所以增加了碱耗并影响到产品钾肥中硫酸钾的含量。为解决这个问题，温
州化工总厂采用半水煤气作还原剂进行了中试，由于脱水率和分解率都偏低等原因导致粗
钾盐的纯度偏低，碱耗较高，硫、铝、钾三元索的回收率不理想，因而经济效益差。 目前，对含明矾石物料或含明矾石尾矿中硫、铝、钾三元索的回收尚无可操作的或
成熟的技术方案。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种含明矾石物料氯化焙烧方法，目的 是解决焙烧脱水时含明矾石物料的脱水率与A12(S04)3分解、A1203碱浸活性之间的矛盾， 既能保证脱水率>90%，又能有效防止八1203的相变即从无定形向晶型转化或失去活性 而无法溶出回收，同时使A1JS0》3形式存在的A1以A1C13形式挥发并富集回收，避免了 Al2 (S04) 3分解产生S02污染环境，从而增强经济效益和环保效益。
本发明采用如下技术方案 —种含明矾石物料氯化焙烧方法，是在明矾石或含明矾石尾矿焙烧脱水工序时添 加氯盐混合进行氯化焙烧。 所述的氯盐添加剂包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁之类可溶性氯盐中的 一种 或一种以上。 所述的氯盐加入量为明矾石或含明矾石尾矿重量的1 30%。 所述的氯化焙烧温度为300 900°C ，氯化焙烧时间为0. 5 5小时。 所述的含明矾石物料与氯盐的混合包括干式混料、氯盐溶液制团或氯盐溶液浸渍
中的一种或一种以上。 以氯化钠、氯化钾、氯化钙或氯化镁等可溶性氯盐中的一种或一种以上为焙烧添 加剂，按明矾石或含明矾石尾矿重量的1 30%加入备料，备料方式包括干式混料、氯盐溶 液制团或氯盐溶液浸渍等中的一种或一种以上，备好的矿料在300 80(TC氯化焙烧0. 5 5小时。明矾石或含明矾石尾矿中以A1JS0》3形式存在的A1以AlCl3形式挥发并富集于
布袋收尘或旋风收尘器中，烟气中的HC1等酸性气体用碱液吸收或直接返回焙烧，熟料经
水浸出，浸出液回收K2S04，浸出渣用常规溶出法回收A1203。 发生的化学反应主要包括 2KA13 (S04) 2 (OH) 6 — K2S04+A12 (S04) 3+Al203+6H20 Si02+H20+2MC1 (M = Na、 K) — M2Si03+2HCl Si02+H20+M， C12(M， = Ca、Mg) — M， Si03+2HC16KA13 (S04) 2 (OH) 6+18MCl (M = Na、 K) — 3K2S04+9M2S04+6A1203+6A1C13+18H20
2KA13(S04)2(0H)6+3M， C12(M， = Ca、Mg) — K2S04+3MS04+2A1203+2A1C13+6H20
本发明处理明矾石或含明矾石尾矿可综合利用铝、钾、硫，分别获得A1C13、K2S04和 八1203产品，资源综合利用率高，且具有对环境友好、生产成本低、经济效益高的优点。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步地详细描述。 —种含明矾石物料氯化焙烧方法，是在明矾石或含明矾石尾矿焙烧脱水工序时添 加氯盐混合进行氯化焙烧。 所述的氯盐添加剂包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁之类可溶性氯盐中的 一种 或一种以上。 所述的氯盐加入量为明矾石或含明矾石尾矿重量的1 30%。 所述的氯化焙烧温度为300 900°C ，氯化焙烧时间为0. 5 5小时。 所述的含明矾石物料与氯盐的混合包括干式混料、氯盐溶液制团或氯盐溶液浸渍
中的一种或一种以上。
实施例1 : 称取500g含明矾石尾矿，加入工业氯化钾50g，充分混匀，放入马弗炉，焙烧温度 60(TC，焙烧5小时，焙烧过程中回收、称重挥发的A1C13，烟气中的HC1等酸性气体用碱液 吸收，焙烧熟料经水浸出，浸出液蒸发、结晶回收1(2504，浸出渣用常规溶出法回收八1203。分 析结果表明，含明砜石尾矿脱水率达到93. 3X，Al2(S04)3转化成AlCl3的转化率为86. 4%， K2S04的回收率为168.9% (由于反应过程中生产了新的&SO》，常规拜耳溶出时，Al^相 对溶出率为74. 2% 。
实施例2 : 称取500g含明矾石尾矿，加入150ml含氯为180. 7g/L的工业卤水制团，卤水中含 有氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化镁等多种可溶性氯盐。团矿晾干后放入马弗炉30(TC焙烧 5小时，焙烧过程中回收、称重挥发的A1C13，烟气中的HC1等酸性气体用碱液吸取。焙烧熟 料经水浸出，浸出液蒸发、结晶回收1(2504，浸出渣用常规溶出法回收八1203。分析结果表明， 含明矾石尾矿脱水率达到90. 1%^12^04)3转化成A1C13的转化率为91. 3%，K2S04的回收 率为128.3% (由于反应过程中生产了新的I^SO》，常规拜耳溶出时，八1203相对溶出率为 81. 4%。 实施例3 : 称取500g含明矾石尾矿，加入工业氯化钙150g，充分混匀，放入马弗炉90(TC焙烧0. 5小时，焙烧过程中回收、称重挥发的A1C13，烟气中的HC1等酸性气体直接返回焙烧。焙 烧熟料经水浸出，浸出液蒸发、结晶回收1(2504，浸出渣用常规溶出法回收八1203。分析结果表 明，含明矾石尾矿脱水率达到94. 1%， A12(S04)3转化成A1C13的转化率为76. 4%， K2S04的 回收率为91.9%，常规拜耳溶出时，八1203相对溶出率为64.2%。
权利要求
一种含明矾石物料氯化焙烧方法，其特征在于在明矾石或含明矾石尾矿焙烧脱水工序时添加氯盐混合进行氯化焙烧。
2. 根据权利要求1所述的含明矾石物料氯化焙烧方法，其特征是所述的氯盐添加剂包 括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁之类可溶性氯盐中的一种或一种以上。
3. 根据权利要求1或2所述的含明矾石物料氯化焙烧方法，其特征是所述的氯盐加入 量为明矾石或含明矾石尾矿重量的1 30%。
4. 根据权利要求1所述的含明矾石物料氯化焙烧方法，其特征是所述的含明矾石物料 与氯盐的混合包括干式混料、氯盐溶液制团或氯盐溶液浸渍中的一种或一种以上。
5. 根据权利要求1或4所述的含明矾石物料氯化焙烧方法，其特征是所述的含明矾石 物料与氯盐的混合氯化焙烧温度为300 90(TC，氯化焙烧时间为0. 5 5小时。
全文摘要
本发明涉及一种含明矾石物料氯化焙烧方法，主要用于明矾石或含明矾石尾矿的综合利用，该方法采用氯盐做明矾石或含明矾石尾矿焙烧脱水的添加剂，在保证脱水率达到90％以上的情况下，使明矾石或含明矾石尾矿中以Al2(SO4)3形式存在的Al以AlCl3形式挥发并富集于布袋收尘或旋风收尘器中，避免了Al2(SO4)3分解产生SO2污染环境，烟气中的HCl等酸性气体用碱液吸收或直接返回焙烧，熟料经水浸出，浸出液回收K2SO4，浸出渣用常规溶出法回收Al2O3，用本发明方法处理明矾石或含明矾石尾矿具有可分别获得AlCl3、K2SO4和Al2O3产品、资源综合利用率高、对环境友好、生产成本低的优点，适于明矾石矿产企业应用。
文档编号C22B1/08GK101787433SQ20101011590
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者伍赠玲, 彭钦华, 甘永刚, 衷水平, 谭希发, 邹来昌, 阮仁满, 黄中省 申请人:紫金矿业集团股份有限公司