[發明專利]非冶金氧化鋁的制備方法

有效

• 申請號: 201210483284.5
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102925710A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 青光紅;陳濤;吳勝利;袁兵;卓勝;鄭德明
• 申請（專利權）人: 攀枝花鋼城集團有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 高蕓;梁鑫

技術領域

本發明屬于氧化鋁生產領域，具體涉及一種非冶金氧化鋁的制備方法。

背景技術

從現有的用途來看，大體可以把氧化鋁分為兩大類：一類是用作電解鋁生產的冶金氧化鋁，占氧化鋁產量的大多數；另一類為非冶金氧化鋁，包括非冶金用的氫氧化鋁和氧化鋁，也稱之為多品種氧化鋁或特種氧化鋁，因其作用不同而與冶金氧化鋁有較大的區別，主要表現在純度、化學成分、形貌、形態等方面。

我國多品種氧化鋁的生產已有三四十年的歷史，先后開發出了110多個品種的特種氧化鋁及其水合物，占我國全部氧化鋁生產量的6%左右。如山東鋁廠已能生產20多種產品，年產量達數百噸。國內外對開發和生產多品種氧化鋁都非常重視，其主要原因有：(1)多品種氧化鋁用途廣泛；(2)冶金氧化鋁產能過剩促進了多品種氧化鋁的開發；(3)多品種氧化鋁產品技術含量較高、附加值高。

我國多品種氧化鋁生產起步于20世紀60年代，價格為冶金用氧化鋁的1~20倍，根據IAI的統計數據顯示，我國多品種氧化鋁在總氧化鋁產量中的比重已由1998年的3%上升到現在的9%~10%左右，與世界多品種氧化鋁所占比例一致。隨著中國經濟的不斷發展，精細陶瓷工業將會有很大的發展，對多品種氧化鋁的需求量必然也會有較大的提高。

目前，生產非冶金氧化鋁多以鋁土礦為原料。眾所周知，我國鋁土礦資源整體條件不好，主要是低品位礦石比例大，鋁硅比偏低，導致氧化鋁生產工藝復雜，能耗高、成本高。在面對鋁土礦資源先天不足導致成本上升的同時，也不能忽視對短缺的礦產資源過早過度開發帶來的負面影響。

另外，我國攀枝花地區采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金的冶煉過程中，除獲得相應目標硅鈦鐵合金外，還會產生大量的尾渣，從資源綜合利用的角度出發，利于廢棄物進行非冶金氧化鋁生產對環境保護具有重大意義。

發明內容

本發明提供一種非冶金氧化鋁的制備方法，該方法以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生的鋁熔渣為原料，實現了廢棄物再利用。

本發明的技術方案為：

本發明提供了一種非冶金氧化鋁的制備方法，具體步驟為：

a)在鋁熔渣中添加堿性物質于1000-1250℃下焙燒改性；

b)焙燒改性后的鋁熔渣通過拜耳法制得氧化鋁或氫氧化鋁；

c)利用b步驟所得氧化鋁或氫氧化鋁制得非冶金氧化鋁；

其中，鋁熔渣與堿性物質的重量比為100：5～50；所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過程中產生的渣。

優選的，上述鋁熔渣的成分滿足：Al₂O₃?50～60wt%，CaO?15～30wt%，SiO₂?1～7wt%，MgO?3～10wt%，TiO₂含量低于3wt%。

優選的，所述堿性物質為碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰石或活性石灰。

優選的，所述步驟a中焙燒改性0.5-1小時。

優選的，所述步驟a鋁熔渣焙燒改性后鋁硅比達25以上。

優選的，所述步驟a中的焙燒改性利用熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生鋁熔渣過程中的熱量。

優選的，所述焙燒改性在化渣爐中進行。

所述化渣爐為等離子爐、直流電弧爐、交流電弧爐或電阻爐。

本發明b步驟中拜耳法制備非冶金氧化鋁過程中，焙燒改性后的鋁熔渣通過堿溶液堿溶得鋁酸鈉溶液；其中，堿溶液的濃度為200~230g/L，堿溶液與鋁熔渣的液固比為0.9-1.2，堿溶時間為1h-3h，堿溶溫度為200-300℃。

本發明還提供了熔融還原法制取硅鈦鐵合金時產生的鋁熔渣在制備非冶金氧化鋁中的用途。

本發明的有益效果：

本發明利用熔融還原法制取硅鈦鐵合金時產生的鋁熔廢渣來生產非冶金氧化鋁，實現鋁熔渣綜合資源化和無害化處理，具有良好的環保效應，符合國家循環經濟的產業政策。另外，鋁熔渣產生的過程中具有大量余熱，直接利用該熱量用來生產非冶金氧化鋁可節約電耗，具有一定的經濟效益。

具體實施方式

本發明提供了一種非冶金氧化鋁的制備方法，具體步驟為：

a)在鋁熔渣中添加堿性物質于1000-1250℃下焙燒改性；

b)焙燒改性后的鋁熔渣通過拜耳法制得氧化鋁或氫氧化鋁；

c)利用b步驟所得氧化鋁或氫氧化鋁制得非冶金氧化鋁；