专利名称：一种低温湿法冶铝工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直接生产铝的方法，即低温湿法炼铝工艺。
铝工业自1886年以后工业生产有较大发展，铝的用途越来显示出它的重要地位，铝材已成为各国多产品中的最好原料，但100多年来，许多国家对生产铝的工艺进行了大量的研究，其铝的生产工艺一直未有新的突破，至今不得不用钢材和其它材料来代替铝材；现有生产铝的工艺均采用拜尔法、霍尔法生产电解铝等工艺，其存在问题1、消耗大量的能源每生产1吨铝需耗电1.3万度以上，生产成本约1.2万元以上，建1个日产百吨的电解铝厂需投资4亿元以上，建厂周期也要1年半以上才能生产；2、由于工艺不合理造成了高污染；3、资源得不到充分的利用电解冶铝所采用的原料为三氧化二铝和煤核需专门铝厂生产提供，局限性较大。云南省铝资源较丰富，但同样受到高能耗、高污染、旧工艺的制约，其生产基本原料三氧化二铝均是靠外省或国外进口，而本省丰富的大量硬质水铝资源得不到利用；我国铝矿源十分丰富，特别是云南这个矿产王国铝资源更多，然而采用拜尔法工艺无法提炼硬水铝矿石，硬水铝矿的含铝量大，在60-85％含量中，就有百亿万吨的储量，开发利用好这巨大的资源，对2000年铝工业时代将是巨大贡献。
本发明针对存在问题，其目的在于提供一种一步由原矿生产出铝锭、且低成本、制作工艺较简便的低温湿法炼铝工艺。
本发明由于采用一种全新的化学处理方法，即低温湿法炼铝工艺方法，首先采集原矿石铝土矿，并将其粉碎至一定细度后，加入一定浓度和一定量的硫化物和氯化物等混合液进行煅炼分解，滤出渣，分解铝液再次加入上述硫化物和氯化物分解液进行低温处理，制成金属铝粉，将金属铝粉加温溶解制成铝锭，该铝锭达到国家A00合格标准，该工艺方法一步直接由原矿生产出合格铝锭，彻底改变了100多年来电解铝的工艺史，解决了硬质水铝矿的利用问题，它对世界冶炼铝业和我国铝业的发展是一重大贡献；该工艺方法具有如下优点1、能节省大量的电耗，不用电解，每生产1吨铝只耗电几进度，生产成本是电解铝的1/2，每吨约5-6千元；2、由于采用气化冷却法密封生产，所以对环境不造成污染，还可以回收其它付产品；3、建厂条件要求简便；4、投资较小建厂周期短建1个日产百吨的厂只需投资9000万元左右，是电解铝生产投资的1/4，建厂周期只是半年。
本发明的工艺方法为采集原始铝土矿，将其粉碎至80-120目，采用浓度15-20％的硫化物和氯化物等混合液2-10％在低温下煅炼分解该铝土矿，除去滤渣，制成铝分解溶液，再次加入上述硫化物和氯化物等混合液，并低温处理，制成金属铝粉，注入模具在200-400℃低温下制成注铝锭。铝土矿与硫化物和氯化物等混合液配制为铝土矿∶过硫酸铵∶重多酸铵∶氧胺∶硫酸铜∶氯氧化钠∶碳酸钠∶磷酸钠∶甲醇∶硫酸亚铁铵∶硫化铵∶硝酸钾∶硫酸钾∶无水氯化钙∶氟化钠∶铜酸钠∶丁醇的配比为1∶5-8∶3-7∶8-10∶15-20∶1-8∶13-20∶5-7∶20-25∶50-60∶80-100∶13-18∶10-13∶40-50∶7-13∶9-18∶40-60。所生产的铝锭为A00铝锭，其三氧化二铝含量达98％以上。硫化物和氯化物等混合液的煅炼分解时间为24小时以上，煅炼温度为150-300℃。铝分解溶液的低温处理的温度为300-400℃。
图1是本发明的工艺流程图。
现结合工艺流程图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1在云南省呈贡县乡镇企业局进行中试，建了一座日产100公斤的金属铝熔炉，原料采用硬质水铝，采集矿石1000公斤，粉碎至80-120目，加入浓度15-20％的硫化物和氯化物化学等混合液20-100公斤，该化学混合液配制为5-8公斤过硫酸铵(NH4)2SO4、3-7公斤重多酸铵NH4CO2O7、8-10公斤氧胺CH3C2H4SO2NC、15-20公斤硫酸铜CuSO45H2O、1-8公斤氯氧化钠NaOH、13-20公斤碳酸钠Na2CO3OH2O、5-7公斤磷酸钠Na3PO412H2O、20-25公斤甲醇CH3OH、50-60公斤硫酸亚铁铵FeSO4NH4SO16E2O、80-100公斤硫化铵NH6S2、13-18公斤硝酸钾KNO3、10-13公斤硫酸钾K2SO4、40-50公斤无水氯化钙CaCl2、7-13公斤氯化钠NaF、9-10公斤铜酸钠NaM60H2O、40-60公斤丁醇CH3COCH2CH3、加入上述化学混合液后在150-300℃温度下搅拌分解煅炼24小时以上，待分解完毕，将渣过滤除，并将分解溶液输入另一处理池，再加入与上述浓度和量相同的化学混合液，并在300-400℃温度下反应10-30分钟，制成金属铝粉，将铝粉加温至200-400℃溶解，注入所需要的模具制成合格的铝锭，50-80％含量的铝土矿原矿4吨可生产1吨铝锭。其检测结果见表1、2、3，说明铝锭产品完全符合国一级标准A00。该成本低于同行业产品的50％以上，而且一步流程即可生产出金属铝锭的合格产品A00，上述滤渣可利用来制做地砖，无废物排出。
实施例2采集合铝量为50-80％的原矿石4吨，粉碎至80-120目，放入分解池内，加入浓度15-20％的硫化物和氯化物等混合液20-100公斤，硫化物和氯化物混合液的配制为5-8公斤过硫酸铵(NH4)2SO4、3-7公斤重多酸铵NH4CO2O7、1-8公斤氯氧化钠NaOH、50-60公斤硫酸亚铁铵FeSO4NH4SO16E2O、10-13公斤硫酸钾K2SO4、7-13公斤氟化钠NaF，待并搅拌边分解24小时后，将其置于炉上在150-300℃温度下煅炼至烘干，除去底部分解渣，将铝溶液输入另一处理池内，再次入上述相同的化学混合液，在300-400℃的低温下处理2-3小时，得到金属铝粉，将铝粉放入低温溶解池，在200-400℃温度下溶解，注成铝锭1吨，该铝锭达到国标A00。
本发明一步法即可直接生产出铝锭，其投资很小、建厂简便、周期短，能节省大量的电耗，生产成本降低1/2，无污染，付产品可回收，可对各种含铝矿石进行加工，能产生较高经济效益，是较好的工艺生产方法。
权利要求
1.一种低温湿法炼铝工艺，其特征在于采集原始铝土矿，将其粉碎至80-120目，采用浓度15-20％的硫化物和氯化物等混合液2-10％在低温下煅炼分解该铝土矿，除去滤渣，制成铝分解溶液，再次加入上述硫化物和氯化物等混合液，并低温处理，制成金属铝粉，注入模具在200-400℃低温下制成注铝锭。
2.按权利要求1所述的一种低温湿法炼铝工艺，其特征在于所述的铝土矿与硫化物和氯化物等混合液配制为铝土矿∶过硫酸铵∶重多酸铵∶氧胺∶硫酸铜∶氯氧化钠∶碳酸钠∶磷酸钠∶甲醇∶硫酸亚铁铵∶硫化铵∶硝酸钾∶硫酸钾∶无水氯化钙∶氟化钠∶铜酸钠∶丁醇的配比为1∶5-8∶3-7∶8-10∶15-20∶1-8∶13-20∶5-7∶20-25∶50-60∶80-100∶13-18∶10-13∶40-50∶7-13∶9-18∶40-60。
3.按权利要求1所述的一种低温湿法炼铝工艺，其特征在于所生产铝锭为A00铝锭，其三氧化二铝含量达98％以上。
4.按权利要求1所述的一种低温湿法炼钼工艺，其特征在于硫化物和氯化物等混合液的煅炼分解时间为24小时以上，煅炼温度为150-300℃。
5.按权利要求1所述的一种低温湿法炼铝工艺，其特征在于铝分解溶液的低温处理的温度为300-400℃。
全文摘要
本发明涉及一种直接生产铝的方法,即低温湿法炼铝工艺。它是采集原铝土矿粉碎至一定粒度,用一定浓度的硫化物药液煅炼分解,并除去渣,将分解铝液在低温下烘干,再次加入上述硫化物药液进行低温化学处理,制成金铝粉,将金铝粉加温至一定温度制成铝粉溶液,注入模具制成铝锭。本发明可一步由原矿直接生产出铝锭,且可对各种含铝矿石进行加工,投资小、能节省大量能耗,无污染、而且生产成本低于电解的1/2,付产品可回收,该工艺是铝工业生产的一次重大革新。
文档编号C22B3/04GK1236818SQ98101979
公开日1999年12月1日 申请日期1998年5月26日 优先权日1998年5月26日
发明者王加义 申请人:云南五湖商贸公司