[發明專利]一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201210069914.4
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102605185A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 于海燕;武建強;潘曉林;劉保偉;王波;畢詩文;顧松青
• 申請（專利權）人: 東北大學;中國鋁業股份有限公司廣西分公司
• 主分類號: C22B5/12
• 分類號: C22B5/12;C22B1/24;C22B3/04;C22B21/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于按照以下步驟進行：

（1）首先將鐵鋁共生礦破碎至2～5mm，然后將礦粉磨細至粒度為-0.074mm占85%以上；將礦粉加入轉動的圓盤造球機內加水造母球，然后連續加水加料，使母球長大后烘干制成球團；將球團置于預還原反應器中，通入還原煤氣進行預還原獲得預還原礦，其中還原溫度為850~1050℃，還原時間為30~180min；預還原過程中產生的尾氣進行分離，形成CO₂和煤氣；其中CO₂用于碳酸化分解，多余的CO₂收集封存；煤氣用于焙燒工序；

（2）將預還原礦和石灰放入還原熔分爐，以氧氣為載氣噴吹煤粉進行熔分還原，熔分還原的溫度為1450~1650℃，時間為0.5~2h，獲得鐵水和高溫含鋁熔渣；其中煤粉的用量為300~700kg/t預還原礦，石灰的用量為400~800kg/t預還原礦，氧氣的通入量為500~900Nm³/t預還原礦；熔分還原過程中產生的高溫煤氣和粉塵進行煤氣富氫改質，通入水蒸氣與高溫煤氣和粉塵混合，再進入旋風分離器中分離，旋風分離器底部分離出的粉塵作為煤粉用于熔分還原，分離出的氣體作為預還原的還原煤氣，多余的煤氣用于焙燒；

（3）將高溫含鋁熔渣冷卻至常溫并自然粉化獲得爐渣，然后置于碳酸鈉溶液中浸出，碳酸鈉溶液的濃度為90~120g/L，碳酸鈉溶液與爐渣的液固比為3~5L碳酸鈉溶液/kg爐渣，浸出溫度為80±10℃，浸出時間為0.5~2h，獲得浸出液和浸出渣；

（4）將浸出液進行常壓脫硅和中壓脫硅，獲得精制液；常壓脫硅的溫度為100±5℃，脫硅時間為4~8h，采用的晶種為鈉硅渣，鈉硅渣的用量為15~30g/L浸出液；中壓脫硅的溫度為160±15℃，脫硅時間為0.5~2h，采用的晶種為鈉硅渣，鈉硅渣的用量為10~15g/L浸出液；

（5）向精制液中通入CO₂進行碳酸化分解，得到分解母液和氫氧化鋁，氫氧化鋁焙燒制成氧化鋁；向碳酸化分解產生的母液中加入碳酸鈉進行補堿，制成碳酸鈉溶液用于浸出。

2.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于所述鐵鋁共生礦化學成分按重量百分比含Al₂O₃?20~40%，Fe₂O₃?30~50%，SiO₂?5~15%，其余為雜質。

3.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于所述的還原煤氣成分按體積比含CO?70~90%，H₂?30~10%。

4.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于所述方法獲得的預還原礦的中Fe₂O₃的重量含量為5~10%，FeO的重量含量為40~60%，金屬鐵的重量含量為2~8%。

5.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于所述方法獲得的鐵水的成分按重量百分比含Fe?90~95%，C?3~5%，Si?1~2%，其余為雜質。

6.?根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦的綜合利用方法，其特征在于上述方法中，常壓脫硅后獲得的鋁酸鈉溶液的硅量指數≥400，中壓脫硅后的鋁酸鈉溶液的硅量指數≥800?。