[發明專利]一種新的石灰燒結－拜耳法聯合生產氫氧化鋁的方法

無效

• 申請號: 200710077821.5
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN101074105A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 馬武權;朱云勤;胡兆平;馬培艦;張西興
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C01F7/16
• 分類號: C01F7/16
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司
• 代理人: 徐逸心

技術領域：

本發明涉及一種生產氫氧化鋁的生產方法，涉及鋁工業行業中用鋁土礦為原料生產氫氧化鋁的生產工藝方法。

背景技術：

目前工業上以鋁土礦為原料生產氧化鋁的生產方法，主要有拜耳法、堿石灰燒結法和堿石灰燒結-拜耳聯合法。這些已有技術在文獻1《氧化鋁生產工藝學》(中南工業大學楊重愚主編，冶金工業出版社1982年1月出版)中已全面論述。目前世界上生產的氧化鋁絕大部分是以拜耳法生產的。所謂拜耳法是用燒堿(NaOH)溶液在一定的高溫高壓下處理鋁土礦，以溶出其中的氧化鋁而獲得鋁酸鈉溶液，然后將鋁酸鈉溶液稀釋降溫，加入氫氧化鋁晶種，使溶液中的氧化鋁成為氫氧化鋁結晶析出，母液經蒸發濃縮后返回用于溶出鋁土礦，循環進行，這就是所謂的拜耳法循環生產氧化鋁的方法。拜耳法生產流程短，能耗低，產品質量好，適于處理高品位鋁土礦，一般要求鋁硅比(A/S，礦石中Al₂O₃含量與SiO₂含量的質量比)在8以上。拜耳法的缺點是不適于處理鋁硅比低的鋁土礦，因為用苛性鈉溶解鋁土礦時，堿要與含硅礦物反應并進一步與Al₂O₃反應生成含水鋁硅酸鈉而析出，成為鈉硅渣進入赤泥，這樣造成堿和氧化鋁的大量損失。同時拜耳法赤泥中由于含堿高，目前還未開發出對它大量綜合利用的可行可靠方法，使得拜耳法赤泥堿性渣不得不大量丟棄，不但大量占用土地，而且還丟棄了寶貴的鋁和堿資源，并嚴重污染環境。如何將損失到拜耳法赤泥中的堿和氧化鋁回收出來，并將赤泥得到大量開發利用，這是當今氧化鋁工業急待解決的重大課題。

文獻2《一種生產氫氧化鋁的新方法》(發明專利號：ZL?90?1?10019.6)的生產方法是將石灰(或石灰石)和鋁土礦按CaO與Al₂O₃的分子比為1∶1配料后，粉磨細度至150目以上，加水制成磚塊狀料塊，放在隧道窯中于1250～1450℃下燒結，燒結料經破碎粉磨后用150g/L碳酸鈉溶液溶出，氧化鋁以NaAlO₂形式進入溶液，經過濾后，溶出液用CO₂進行碳酸化分解而析出氫氧化鋁(Al(OH)₃)，母液又變為碳酸鈉溶液得到再生，循環使用。文獻2技術優勢是氧化鋁生產流程短，設備簡單，建廠投資大幅度減少，對鋁土礦的氧化鋁提取率高，對鋁土礦的鋁硅比適用范圍也較寬，高品位和低品位都可適應，堿耗低，同時產生的赤泥渣含堿少，而且主要是以附著堿形式存在，化學堿含量少，該渣經一定洗滌后，總堿含量可降到1％以下，可以作為水泥生產的基本原料。這種方法可以將氧化鋁生產作到無廢渣排放的環保型和循環經濟型的工業生產。

用文獻2技術生產冶金級的氧化鋁還必須將用碳酸鈉溶出后得到的鋁酸鈉溶液經過脫硅后才能得到冶金級的氧化鋁。文獻2中報道的脫硅技術是按已有的常壓二次脫硅方法處理。但是常壓二次脫硅存在問題是需二次脫硅，更主要存在問題是脫硅過程要損失相當數量的氧化鋁和堿，影響了氧化鋁總提取率和堿的消耗，從而制約了文獻2的推廣應用。

發明內容：

本發明的目的是為了克服文獻2現有技術存在的脫硅流程中氧化鋁和堿損失的問題，同時將二次脫硅變為一次脫硅，也為解決文獻1中堿和氧化鋁的回收利用，并使拜耳法赤泥通過脫堿后而得到大量開發利用，使整個氧化鋁生產工業成為無廢渣排放的環保型和循環經濟型的工業。

本發明是這樣實現的，按文獻2石灰燒結法工藝將石灰石和鋁土礦按CaO與Al₂O₃的分子比為0.95～1∶1配料后，粉磨細度至150目以上，加水制成磚塊狀料塊，放在塊狀燒結窯爐中于1250～1450℃下燒結，燒結料經破碎粉磨后，用碳酸鈉溶液溶出燒結熟料粉，經過濾得到的鋁酸鈉溶液，本發明的特點是在過濾得到的鋁酸鈉溶液中加入拜耳法赤泥，拜耳法赤泥加入量按10～60g/L加入，并將溶液加熱至沸騰，維持1～4h，經過濾(精濾)后，溶出液用CO₂進行碳酸化分解，而析出氫氧化鋁(Al(OH)₃)，經過濾洗滌后得氫氧化鋁產品，母液又變為碳酸鈉溶液得到再生，循環到溶出燒結熟料用。

本發明石灰石和鋁土礦配料比按CaO與Al₂O₃的分子比為1∶1進行配料；燒結方式為外投燃料制塊燒結；燒結窯爐為平頂隧道窯；燒結溫度為1300℃。

本發明具有以下有益效果：