[發(fā)明專利]一水型鋁土礦石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02117326.5
• 申請日: 2002-05-17
• 公開（公告）號: CN1380253A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁平安;厲衡隆;李光柱;尹中林;趙清杰;饒拴民;程虎斌;張愛賢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01F7/16;C01F7/04
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心
• 代理人: 李迎春,王連發(fā)

(一)所屬技術(shù)領(lǐng)域

一水型鋁土礦石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝，涉及一種以一水型鋁土礦采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法，特別是以一水型鋁土礦為原料采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法。

(二)背景技術(shù)

目前，在氧化鋁生產(chǎn)中，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要有拜耳法、燒結(jié)法或混聯(lián)法。其中拜耳法具有能耗低、流程簡單、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點，但是采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁對原料的要求嚴(yán)格，一般要求原料鋁硅比要大于10，特別適于在使用鋁硅比高的三水型鋁土礦原料進(jìn)行的氧化鋁生產(chǎn)。而我國的鋁土礦資源大多為一水型鋁土礦，作為一種生產(chǎn)氧化鋁的原料之一，大多數(shù)具有氧化鋁、氧化硅含量高，鋁硅比低的特點。目前，工業(yè)上以一水型鋁土礦為原料的氧化鋁生產(chǎn)大都多采用混聯(lián)法、燒結(jié)法，這些方法的投資大、流程復(fù)雜、能耗和生產(chǎn)成本高。在我國鋁土礦資源中，絕大部分屬于中、低品位的一水型鋁土礦，在已探明的儲量中80％以上屬中低品位，A/S＜8，由于這種鋁土礦的氧化硅含量較高，因此，不適用于直接采用能耗較低的純拜爾法生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，而不得不采用流程較長、能耗較高、建設(shè)投資較大的傳統(tǒng)混聯(lián)法生產(chǎn)工藝，如何根據(jù)這一狀況，開發(fā)出流程簡單、能耗較低、能有效降低成本的氧化鋁生產(chǎn)新工藝，是我國氧化鋁企業(yè)必須解決的戰(zhàn)略性課題。

隨著鋁硅比大于10的一水型鋁土礦的日益減少及降低能耗、生產(chǎn)成本的需要，利用鋁硅比低的一水型鋁土礦為氧化鋁生產(chǎn)原料，采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁是氧化鋁工業(yè)的一項重要課題。為此人們進(jìn)行了大量的研究，其中的一個途境是對傳統(tǒng)的純拜耳法進(jìn)行改進(jìn)。

傳統(tǒng)的拜耳法實質(zhì)上就是在不同的反應(yīng)條件下將鋁土礦中的鋁成份與堿交替進(jìn)行Al₂O₃.(1或3)H₂O+2Na₂O+aq溶出與2NaAl(OH)₄+aq的反應(yīng)過程。即對于鋁土礦經(jīng)鈉堿溶液壓煮溶出處理，使其中的氧化鋁進(jìn)入液相，后經(jīng)析出固體氧化鋁水合物。在這一過程中礦物中的一些雜質(zhì)成份對反應(yīng)是有害的，其中以硅成份對反應(yīng)的影響程度最大。常規(guī)的拜耳法溶出過程礦漿中的硅成份與堿液反應(yīng)生成含水鋁硅酸鈉，其分子式大致為相當(dāng)于Na₂O.Al₂O₃.1.7SiO₂.nH₂O其中Al₃O₂與SiO₂的重量相等，即A/S比＝1，如果礦石中的全部SiO₂全部轉(zhuǎn)變?yōu)檫@種含水鋁硅酸鈉，每1kg?SiO₂就會造成1kg?Al₂O₃和0.608kgNa₂O的損失。使在壓煮條件下，礦石中的SiO₂與鋁酸鈉堿溶液反應(yīng)生成的含水鋁硅酸鈉，隨殘渣—赤泥排除生產(chǎn)流程，造成堿的化學(xué)損失而不得不用燒結(jié)的辦法再進(jìn)行回收，加大了生產(chǎn)能耗，成本上升。通常認(rèn)為鋁硅比低的鋁土礦在拜耳法生產(chǎn)中會造成相當(dāng)高的堿耗，而使生產(chǎn)成本過高。目前普遍認(rèn)為A/S在7-8以下就不適于用常規(guī)拜耳法生產(chǎn)。

在對拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝的改進(jìn)研究中，有實驗發(fā)現(xiàn)采用在拜耳法處理一水型鋁礦時，為除去礦石中含有TiO₂添加相應(yīng)的石灰進(jìn)行壓煮溶出時，在TiO₂轉(zhuǎn)化為鈣鈦礦同時有水合硅酸鈣產(chǎn)生，減少了生成Na₂O.Al₂O₃.1.7SiO₂.nH₂O造成的堿損失。進(jìn)而的改進(jìn)在原來僅考慮除去TiO₂而加入石灰的基礎(chǔ)上，加大石灰的加入量，使在壓煮條件下，礦石中的SiO₂不與鋁酸鈉堿溶液反應(yīng)生成的含水鋁硅酸鈉，而生成水合硅酸鈣，以減少過程中堿的化學(xué)損失，降低生產(chǎn)能耗。在專利號為CN86106054A的專利申請中就公開了這樣一種改進(jìn)方法。該方法中在礦石中加入了石灰中CaO與鋁土礦中SiO2重量比為1.5∶3的石灰，有效地降低了堿耗。但該方法在進(jìn)入拜耳法實際流程應(yīng)用中仍不理想。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，對已有的以一水型鋁土礦為原料的拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的方法中存的不足進(jìn)行改進(jìn)，提供一種能有效實現(xiàn)降低堿耗、減少能耗的新的拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。