[發(fā)明專利]一種氧化鋁的制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810020193.1
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101259969A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁陳來;周晨輝;汪雷;邱艷生;張恩;張耀輝
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氧化鋁的制備工藝，特別屬于以LF爐精煉渣為原料的氧化鋁制備工藝。

背景技術(shù)

常用的氧化鋁的制備工藝為將鋁土礦與石灰混合，經(jīng)過高溫煅燒，生成鋁酸鈣后提取氧化鋁工藝，該工藝以鋁土礦、石灰為原料，容易造成環(huán)境污染，不利于環(huán)保，同時(shí)制備工藝的能耗也高。

冶金企業(yè)固體廢棄物的利用價(jià)值一般均較低，大部分在渣場貯放，通常做路基填埋材料，屬低附加值的利用，隨著資源的緊缺及環(huán)保政策的加強(qiáng)，對冶金固體廢棄物的研究也日益廣泛，冶金企業(yè)所產(chǎn)生的廢渣是其它工業(yè)的良好原料，具有的極高的利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保的、能耗低的氧化鋁的制備工藝。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：一種氧化鋁的制備工藝，包括以下工序：

a)粉碎工序：將LF爐精煉渣粉碎成粒度小于3mm的顆粒；

b)磁選粉碎工序：將粉碎好的顆粒進(jìn)行磁選，以富集LF爐精煉渣中鐵類雜質(zhì)，將磁選過的顆粒粉碎至粒度小于0.125mm的微粉。

c)溶解工序：在反應(yīng)釜中加入微粉，按微粉的重量加入濃度為5-20％的碳酸鈉溶液，微粉與碳酸鈉溶液的重量比1∶6-11，在70-95℃反應(yīng)不小于1.5小時(shí)，使用板框壓濾機(jī)過濾，獲得可溶性的偏鋁酸鈉溶液與不溶性的碳酸鈣沉淀；

d)沉淀工序：在偏鋁酸鈉溶液中通入富含二氧化碳的氣體，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸鈉溶液，過濾、用水洗滌數(shù)次，合并濾液；

e)干燥工序：將沉淀工序所制備的濾餅烘干，即可。

所述的磁選工序分為兩個(gè)步驟：1、弱磁選步驟：磁筒表面磁場強(qiáng)度800-1500高斯，以除去強(qiáng)磁性的鐵類雜質(zhì)；2、強(qiáng)磁磁步驟：磁筒表面磁場強(qiáng)度4000-5000高斯，以選除去弱磁性的鐵類雜質(zhì)。

所述的沉淀工序中，富含二氧化碳的氣體為石灰窯爐氣、煙道氣、工業(yè)爐氣一種或數(shù)種的混合氣體。

所述的沉淀工序在氣體吸收塔內(nèi)進(jìn)行，氣體吸收塔的工藝參數(shù)為常壓操作，反應(yīng)時(shí)間不小于20分鐘，時(shí)間延長，對過濾有利。按本工藝的設(shè)計(jì)，每處理1立方偏鋁酸鈉溶液，需二氧化碳體積含量10-30％的氣體2000-3000立方。

在沉淀工序中，所述的洗滌為少量多次洗滌，熱水清洗效果較好，也可使用蒸汽凝結(jié)水。

所述的干燥工序中，用轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)進(jìn)行干燥，熱風(fēng)溫度為500-700℃。

國內(nèi)LF爐精煉工藝一般采用活性石灰與金屬鋁粉做精煉渣的組成成份，所形成的精煉爐渣中主要成份為氧化鈣與氧化鋁，其主要化學(xué)重量成分如下：SiO₂為2％-7％、CaO為43％-57％、MgO為1％-3％、TFe為1％-5％、Al₂0₃為27％-40％，S為0.03％-1.5％，其余為雜質(zhì)。該爐渣可溶解于碳酸鈉溶液，形成可溶性的偏鋁酸鈉與不溶性的碳酸鈣，偏鋁酸鈉為弱堿性，其溶液可與二氧化碳反應(yīng)，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸鈉溶液，碳酸鈉在本工藝循環(huán)使用，LF爐精煉渣中鐵類雜質(zhì)被富集，可返回?zé)Y(jié)系統(tǒng)使用，鈣、硅及其它元素形成碳酸鈣及硅酸鈣，是水泥行業(yè)極好的生料來源。因此，本工藝屬于典型的綠色化工生產(chǎn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高LF爐精煉渣的利用價(jià)值，節(jié)約了鋁土礦及石灰石資源，對二氧化碳有減排作用，具有節(jié)能與環(huán)保的特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：

a)粉碎工序：先將LF爐精煉渣粉碎用顎式細(xì)碎機(jī)粉碎成粒度不大于3mm顆粒。

b)磁選粉碎工序：將粉碎好的顆粒進(jìn)行磁選，先將磁筒表面強(qiáng)度設(shè)為800高斯，以選別強(qiáng)磁性鐵類雜質(zhì)；再將磁筒表面強(qiáng)度設(shè)為4000-5000高斯，以選別弱磁性氧化鐵類類雜質(zhì)，再用球磨機(jī)粉碎成粒度不大于0.125mm的微粉。

c)溶解工序：將球磨后的微粉加入重量濃度為12％的碳酸鈉溶液，顆粒與碳酸鈉溶液的重量比1∶6，在70℃反應(yīng)1.5小時(shí)，過濾，獲得可溶性的偏鋁酸鈉與不溶性的碳酸鈣；

d)沉淀工序：沉淀工序在氣體吸收塔內(nèi)進(jìn)行，在偏鋁酸鈉溶液中通入煙道氣，氣體吸收塔的工藝參數(shù)為常壓操作，反應(yīng)時(shí)間20分鐘，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸鈉溶液，過濾、用水洗滌數(shù)次，合并濾液；

e)干燥工序：將沉淀工序所制備的濾餅用轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)進(jìn)行干燥，熱風(fēng)溫度650℃，直至物料干燥后的水分2％，得到成品的三氧化二鋁。

實(shí)施例2：

a)粉碎工序：先將LF爐精煉渣粉碎用顎式細(xì)碎機(jī)粉碎成粒度不大于3mm顆粒，。