[發明專利]一種含鋁礦物的綜合利用方法

無效

• 申請號: 201110166648.2
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102328943A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李旺興;陳湘清;劉萬超;于延芬;閆琨;和新忠;鮑春
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14;B09B1/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

一種含鋁礦物的綜合利用方法，涉及一種鋁土礦、赤泥、高嶺土等物質中硅、鋁、鐵、鈉、稀土元素等綜合利用的方法。

背景技術

我國的鋁土礦資源品位普遍較低，適宜的綜合利用技術可以實現其中多種元素的綜合利用，創造良好的經濟效益和環境效益。赤泥是從鋁土礦中提取氧化鋁之后產生的工業固體廢物，每生產1噸氧化鋁將產生0.6-2.0噸赤泥。赤泥中含有多種有價值元素（如鐵、鋁、鈉等），大量的堆積，不僅對環境產生污染，也是資源的一種浪費。

現在已有很多關于赤泥和鋁土礦綜合利用的專利或期刊資料，現將與本專利技術直接相關的技術分析如下：

中國專利文獻《一種拜耳法赤泥中氧化鈉和氧化鋁的回收方法》（公開號CN101289211A，公開日2008年10月22日）涉及一種氧化鋁生產過程中拜耳法赤泥中回收氧化鈉和氧化鋁的方法。將拜耳法赤泥用循環堿液在加入石灰條件下進行溶出，從中回收氧化鋁和氧化鈉，降低廢渣赤泥量。該方法僅對拜耳法赤泥中的部分氧化鈉和氧化鋁進行了回收。其技術流程與原料與本專利技術是完全不同的。

中國專利文獻《一種鋁土礦生產氧化鋁的方法》（申請號200810114781，公開日2008年10月22日）涉及一種采用中低品位高硅鋁土礦氧化鋁的生產方法，其特征在于將鋁土礦直接用高濃度苛性堿液浸出鋁土礦中的鋁硅酸鹽礦物以實現化學脫硅，浸出分離后的固體為精礦再進入拜耳法生產流程生產氧化鋁。

專利文獻《從鋁土礦中除去二氧化硅》（申請號97181239，公開日2000年1月26日）中選擇高苛性鈉濃度和高氧化鋁含量的苛性鈉溶液溶出鋁土礦中的氧化硅，而保持氧化鋁的溶出率極低。

期刊文獻《鈉硅渣中的氧化鋁回收工藝》（中國有色金屬學報，2004年第14卷第3期）中涉及到一種從鈉硅渣中回收氧化鋁的技術，但目的在于研究鋁在堿液中（Na₂O_C?>?180?g/L）的溶出特性及其回收技術。

期刊文獻《亞熔鹽溶出一水硬鋁石型鋁土礦過程中赤泥的鋁硅行為》（過程工程學報，2007年第7卷第5期）和《亞熔鹽法回收赤泥》（中國有色金屬學報，2008年第18卷專輯1）中介紹了亞熔鹽技術在赤泥和鋁土礦中提取鋁的技術。與本發明不同的是，亞熔鹽技術中，SiO₂以鈉鋁硅酸鹽的形式進入固相，從而達到回收鋁的目的。

現在已有很多關于赤泥和鋁土礦綜合利用的專利和期刊資料，現有的技術多是設法提高增大鋁的溶出率，同時抑制硅的溶出。這樣造成的問題主要體現在：（1）除石英砂的以外，還有相當量的硅以脫硅產物（硅渣）的形式存在于溶出渣（或赤泥）中，會造成鈉和鋁的損失，同時造成赤泥的堿污染；（2）溶出渣中的鈉硅渣是一種結晶產物，會均勻的包覆在赤鐵礦、稀土礦物等成分的表面，不利于其中的鐵及稀土元素的綜合利用。?

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種鋁土礦、赤泥、高嶺土等含鋁礦物的有效綜合利用方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種含鋁礦物的綜合利用方法，其特征在于其利用過程是將含鋁礦物原料，與固體原料重量10—100倍的一定濃度的堿溶液或鋁酸鈉溶液在一定溫度下混合處理，使得固體原料中50%以上的含硅礦物和80%以上的含鋁礦物在堿液中溶出并轉入溶液，經分離未溶固相A，實現赤泥或鋁土礦中硅、鋁與鐵等元素的分離。然后向溶出液相（主要為鋁、硅、鈉的高濃度溶液）中加入石灰等添加劑使得溶液中85%以上的硅化合物變成硅渣固相，經沉降實現固液分離得到硅渣固相B和鋁酸鈉溶液。硅渣B可以經調節元素配比、控制結晶條件制備沸石，或用于其它用途。將鋁酸鈉溶液分成兩部分，其中小部分可以進入氧化鋁工序生產氧化鋁或用于其它產品，大部分與新進入工藝流程的固體原料混合用于再次溶出微細粒赤泥或鋁土礦。未溶固相A主要是硅含量小于10%的含鐵礦物，可直接或分選后作為鐵精礦或用于其它用途。

一種含鋁礦物的綜合利用方法，其特征在于其利用過程的步驟包括：

（1）將含鋁礦物原料與堿溶液或鋁酸鈉溶液混合，進行硅、鋁的溶出反應；

（2）將溶出反應液直接進行分離，得到固相A和溶出液相；

（3）向溶出液相中加入石灰等物質使得溶液中的硅化合物變成硅渣固相B；

（4）將步驟（3）的反應物進行固液分離，得到硅渣固相B和鋁酸鈉溶液；

（5）將步驟（4）得到的硅渣B用于制備沸石；

（6）將步驟（4）得到的鋁酸鈉溶液，進入氧化鋁工序生產氧化鋁，或返回步驟（1）；