一种微波处理中低品位一水硬铝石矿的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种微波处理中低品位一水硬侣石矿的方法，属于冶金技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国基础储量中可工业规模应用的侣±矿都是一水硬侣石矿，而且中低品位居 多，矿石结晶状态好。随着矿石侣娃比的降低，拜耳法生产氧化侣的经济效果明显恶化。对 于中低品位的侣±矿，简单的用传统拜耳法处理因碱耗高，氧化侣回收率低，物料流量大， 经济上不可行。此时，碱石灰烧结法几乎是唯一得到实际应用的方法。
[0003] 在碱石灰烧结法氧化侣生产工艺中，将侣±矿原料、石灰、纯碱、煤粉等物料按照 一定比例进行混合，形成生料浆，送入回转害在1200~1300°C下进行烧结制取主要含侣酸钢 和娃酸二巧。在常压下，将熟料用稀碱溶液浸出，就可W浸出Al2〇3和化2〇,而将其余杂质分 离去除。烧结法理论上不损失碱和侣，而且有资源回收率高，赤泥综合利用方便等特点。但 传统的碱石灰烧结法存在燃料价格高，烧结溫度高，能耗高，环境污染等缺点。
[0004] 微波赔烧技术具有急速加热、选择性加热、加热均匀、环保等优点。中国专利CN 101067164A提出一种处理一水硬侣石型侣±矿的低溫溶出方法。将一水硬侣石矿进行微波 赔烧活化预处理，然后将赔烧预处理矿采用拜耳法工艺进行溶出。该方法具有溶出溫度低、 能耗低等优点，但存在拜耳法高压溶出过程对设备要求高、经济成本高等缺点。
【发明内容】
阳0化]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微波处理中低品位一水硬 侣石矿的方法。该方法将微波加热技术应用在氧化侣生产中，具体将侣±矿、氨氧化巧和氨 氧化钢饱和溶液混合均匀成泥状态的生料浆，利用生料浆中的氨氧化钢和水分在微波条件 下的升溫催化作用、微波快速和选择性加热等性质，实现在比较低的赔烧溫度条件下，将一 水硬侣石矿中含侣物质与氨氧化钢反应生成易溶于水的侣酸钢物相，而含娃杂质与添加的 氧化巧反应生成不溶于水的二娃酸巧，从而使侣娃分离。将熟料在常压、稀碱性溶液中进行 浸出。该方法具有赔烧溫度低、赔烧时间短、反应均匀，浸出条件溫和等优点，因而能耗低、 成本低，克服了现有技术的缺陷，本发明通过W下技术方案实现。
[0006] 一种微波处理中低品位一水硬侣石矿的方法，其具体步骤如下： (1) 首先将侣±矿原料干燥后磨成粒度为80~200目细粉，然后加入粉状氨氧化巧和颗 粒状氨氧化钢混合均匀得到混合物料，然后向混合物料中按照液固比为0. 19~0. 22:1mL/g 加入浓度为66/100g/mL氨氧化钢饱和溶液得到泥状状态物料； (2) 将步骤（1)得到的泥状状态物料在微波功率为0.5~2kW、微波赔烧溫度为 300~800°C的条件下微波赔烧20~60min得到熟料，将熟料自然冷却、磨细至粒度为100~200 目得到熟料细粉； (3) 将步骤（2)得到的熟料细粉按照液固比为15 :ImL/g加入到稀碱性溶液中，在溫 度为70~90°C条件下浸出10~30min得到浸出液和浸出渣，其中稀碱性溶液中化0肥2. 6g/L， 化2〔〇3 8.Og/L。
[0007] 所述侣±矿原料为侣娃比为2.ο~6.ο:1的一水硬侣石型侣±矿。
[0008] 所述氨氧化巧的加入量为W所需氧化巧为侣±矿原料质量的39?^22%换算得到。
[0009] 所述颗粒状氨氧化钢和氨氧化钢饱和溶液的添加量要满足泥状状态物料中碱比 (即[Na20]/([Al203] +的2〇3])的摩尔比值）为1。
[0010] 本发明的有益效果是： (1)本发明将微波赔烧技术引入到氧化侣生产领域中，具有操作简单，反应速率快，反 应均匀，成本低，环境友好等优点。
[0011] (2)本发明能处理中低品位一水硬侣石矿，符合我国氧化侣发展的现实需要。 阳01引（3)本发明的赔烧处理时间仅为20~60min,可大幅降低能耗。
[0013] (4)本发明的浸出工序在常压下操作，流程简单，操作方便。
[0014] (5)本发明侣的浸出率高达97%，从而可W提高侣±矿资源的综合利用率。
[0015] (6)本发明中娃的浸出率仅为6%左右，避免了管道高压溶出时易结垢等问题。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明工艺流程图； 图2是本发明实施例1当氧化巧添加量为侣±矿原料质量21%时，不同微波赔烧溫度 下得到的熟料X畑图，其中1- 一水硬侣石A100H，2-氨氧化巧化(0H)2, 3-侣酸钢化(A102)， 4-侣娃酸钢-Na1.95Al1.95Sin.n5O4, 5-侣酸巧CasAlO,，6-巧侣石CaizAliAs，7-娃酸巧CazSiO"8-娃酸巧钢Na4CaSi3〇9; 图3是实施例1制备得到的熟料SEM图A; 图4是实施例1制备得到的熟料沈Μ图B。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。 阳〇1引实施例1 如图1所示，该微波处理中低品位一水硬侣石矿的方法，其具体步骤如下： (1) 首先将50g侣±矿原料(成分和X衍射分析结果如表1和表2所示，侣娃比为5. 71 : 1)干燥后磨成粒度为80~200目细粉，然后加入13. 84g粉状氨氧化巧（W所需氧化巧为侣± 矿原料质量的21%换算得到，即[化0]/[Si化]的摩尔比值=2)和15.Ig颗粒状氨氧化钢混 合均匀得到混合物料，然后向混合物料中按照液固比为0.215 :1血/g(即17血：79g)加 入浓度为66/lOOg/mL氨氧化钢饱和溶液得到泥状状态物料； (2) 将步骤（1)得到的泥状状态物料在微波功率为1. 2kW、微波赔烧溫度为800°C的条 件下微波赔烧20min，将熟料自然冷却、磨细至粒度为200目得到熟料细粉（当氧化巧添加 量为侣±矿原料质量21%时，不同微波赔烧溫度下得到的熟料邸D图如图2所示，SEM图A 和SEM图B如图3和4所示，熟料结构疏松，形成很多小孔）； (3 )将步骤（2 )得到的8.Og熟料细粉按照液固比为15 :ImL/g加入到120mL稀 碱性溶液中，在溫度为70°C条件下浸出lOmin得到浸出液和浸出渣，其中稀碱性溶液中 化0肥2.6g/l，胞2〇)38.Og/L。
[0019] 该浸出液中氧化侣浸出率高达97. 86%，娃的浸出率为6. 34%。 W20] 表1侣±矿的成分（％)
实施例2 如图1所示，该微波处理中低品位一水硬侣石矿的方法，其具体步骤如下： (1) 首先将50g侣±矿原料(成分和X衍射分析结果如表1和表2所示，侣娃比为5. 71 : 1)干燥后磨成粒度为80~200目细粉，然后加入11. 89g粉状氨氧化巧（W所需氧化巧为侣 ±矿原料质量的18%换算得到）和15. 76g颗粒状氨氧化钢混合均匀得到混合物料，然后向 混合物料中按照液固比为0. 206 :1血/g(即16血：77. 7g巧日入浓度为66/100 g/mL氨氧化 钢饱和溶液得到泥状状