[發明專利]一種綜合利用含鋁物料的方法有效

申請號：	201110256459.4	申請日：	2011-09-01
公開（公告）號：	CN102424391A	公開（公告）日：	2012-04-25
發明（設計）人：	翟玉春;辛海霞;王佳東;申曉毅;王偉;王若超	申請（專利權）人：	東北大學
主分類號：	C01B33/12	分類號：	C01B33/12;C01F7/02;C01C1/24;C01G49/02
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種綜合利用物料方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種處理含鋁物料的方法，具體涉及一種從鋁土礦、明礬石、霞石、粉煤灰、高嶺土、煤矸石、粘土中分離提取鋁、硅、鐵，制備氧化鋁、二氧化硅、氧化鐵產品，實現含鋁資源綜合開發利用的方法。?

背景技術

鋁土礦、明礬石、霞石、粉煤灰、高嶺土、煤矸石、粘土含鋁物料是含鋁礦物或者含鋁的固體廢棄物，到目前為止，已經提出了很多從含鋁物料中提取氧化鋁的方法，主要分為四類：堿法、酸法、酸堿聯合法與熱法。?

堿法生產氧化鋁是用堿(氫氧化鈉和碳酸鈉)處理鋁土礦，使礦石中的氧化鋁成為鋁酸鈉，鐵和大部分硅成為不溶化合物。溶出后過濾分離，含鐵、硅的固體堆放；濾液主要為鋁酸鈉，除雜凈化后種分或碳分，得到氫氧化鋁，煅燒得到氧化鋁產品。堿法生產氧化鋁又分為拜爾法、燒結法以及拜耳-燒結聯合法等。拜耳法流程短，產品質量高，生產成本較低，但對原料要求高；燒結法的優點是可以處理品位較低、鋁硅比較低的礦石，但流程復雜、生產成本高。?

酸法是用硝酸、鹽酸或硫酸等無機酸處理含鋁物料，得到相應鋁鹽的水溶液，用堿中和這些鋁鹽水溶液，沉淀過濾得氫氧化鋁，煅燒氫氧化鋁得到氧化鋁；也可將鋁鹽或水合物晶體(通過蒸發結晶得到的)或堿式鋁鹽(通過水解結晶得到的)從溶液中析出，煅燒各種鋁鹽或其水合物或堿式鹽，得到氧化鋁。由于酸的腐蝕性強，尤其鹽酸和硝酸，因此對設備要求高，生產環境差。?

酸堿聯合法是先用酸法從高硅鋁礦中制取含鐵等雜質的不純氫氧化鋁，再用堿法處理不純的氫氧化鋁(拜耳法)，制取合格的氧化鋁。?

熱法是在電爐或高爐內還原熔煉含鋁礦物，得到鐵或鐵合金和含氧化鋁的爐渣，再用堿法從爐渣中提取氧化鋁。?

上述處理工藝都著眼于回收含鋁物料中的氧化鋁，其它物質均作為廢渣排放，造成環境污染。因此，研究處理含鋁物料的新工藝和新技術、實現含鋁資源的綜合開發利用具有重要的實際意義和應用價值。?

發明內容

針對這些含鋁資源未能合理利用的現狀，本發明提供了一種綜合開發利用鋁土礦、明礬石、霞石、粉煤灰、高嶺土、煤矸石、粘土含鋁物料的方法。?

1.含鋁成分為氧化物的礦?

將鋁土礦、明礬石、霞石、粉煤灰、高嶺土、煤矸石、粘土破碎、磨細至80μm以下，與硫酸氫銨均勻混合。含鋁物料與硫酸氫銨的比例為：將含鋁物料中的鋁、鐵等金屬氧化物按與硫酸氫銨完全反應生成鹽所消耗的硫酸氫銨物質的量計為1，硫酸氫銨與含鋁物料比例?為0.8～1.5∶1，將混好的物料在350℃～500℃焙燒，保溫1～4h。過剩的硫酸氫銨分解產生的氨氣和三氧化硫用稀硫酸吸收，得到硫酸氫銨溶液，蒸發結晶返回用于焙燒。將反應后的熟料加入3～6倍質量的水溶出，在50℃～95℃下攪拌30～90min，過濾，濾液為粗制硫酸鋁銨溶液；濾渣直接作為微硅粉產品。?

涉及的化學反應為：?

xMe₂O·yAl₂O₃·zSiO₂+NH₄HSO₄→NH₄Al(SO₄)₂+Me₂SO₄+SiO₂+NH₃↑+H₂O↑?