[發明專利]一種氧化鋁生產過程中鐵礦物的轉化方法

有效

• 申請號: 201210519206.6
• 申請日: 2012-12-01
• 公開（公告）號: CN102976374A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李小斌;劉楠;王一霖;彭志宏;劉桂華;周秋生;齊天貴
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種氧化鋁生產過程中鐵礦物的轉化方法。

背景技術

我國高鐵鋁土礦儲量豐富，主要分布在廣西、云南等地區，包括高鐵一水硬鋁石型鋁土礦和廣西貴港、橫縣等地的以高鐵高硅低鋁為特征的三水鋁石型鋁土礦。此外，高鐵鋁土礦還包括大量進口的高鐵三水鋁石-一水軟鋁石混合型鋁土礦以及高鐵三水鋁石型鋁土礦。這類高鐵鋁土礦采用傳統拜耳法生產氧化鋁時，未考慮其中鐵礦物的綜合回收，造成大量鐵資源浪費、生產成本增加、赤泥堆存量大且存在安全隱患。同時，我國每年進口大量的鐵礦資源，鐵礦對外依存度超過50％。因此，高效綜合利用鋁土礦中的鐵資源具有應用價值。

目前，為了回收鋁土礦中的鐵，國內外進行了大量的研究，主要有：1)鋁土礦預處理，包括強磁選除鐵法、浮選除鐵法、生物除鐵法、酸浸除鐵法等。2)火法處理，包括先鐵后鋁法、perdersen法等；3)從赤泥中回收鐵，包括直接熔煉、磁選法、還原燒結-磁選等。這些方法存在或鐵回收率低，或工藝較復雜、能耗較高等問題。

鋁土礦中的鐵礦物主要為赤鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等。在傳統氧化鋁生產過程中，這些鐵礦物大多轉化為弱磁性的赤鐵礦，不易磁選分離。

發明內容

本發明的目的是提供一種氧化鋁生產過程中鐵礦物的轉化方法。

為了達到上述目的，本發明方法的一種技術方案包括以下步驟：

1)將鋁土礦和添加劑加入到NaOH溶液中，制備原礦漿，其中NaOH溶液與鋁土礦的液固質量比為2～20，添加劑為鐵或者二價鐵化合物的一種或者多種，添加劑加入量按NaOH溶液體積計為1～80g/L，NaOH濃度為60～520g/L；

2)將原礦漿在溫度為100～350℃下保溫溶出0.2～12小時，溶出過程中鐵礦物轉化為磁鐵礦，獲得溶出漿液；

3)溶出漿液固液分離，再將分離出的溶出渣磁選分離，得到含磁鐵礦的鐵精礦。

本發明方法的另一種技術方案包括以下步驟：

1)將赤泥和添加劑加入到NaOH溶液中，制備原礦漿，其中NaOH溶液與赤泥的液固質量比為2～20，添加劑為鐵或者二價鐵化合物的一種或者多種，添加劑加入量按NaOH溶液體積計為1～80g/L，NaOH濃度為60～520g/L；

2)將原礦漿在溫度為100～350℃下保溫溶出0.2～12小時，溶出過程中鐵礦物轉化為磁鐵礦，獲得溶出漿液；

3)溶出漿液固液分離，再將分離出的溶出渣磁選分離，得到含磁鐵礦的鐵精礦。

本發明方法的另一種技術方案包括以下步驟：

1)將鋁土礦和添加劑加入到鋁酸鈉溶液中，制備原礦漿，其中鋁酸鈉溶液與鋁土礦的液固質量比為2～20，添加劑為鐵或者二價鐵化合物的一種或者多種，添加劑加入量按鋁酸鈉溶液體積計為1～80g/L，鋁酸鈉溶液的組成為：Na₂O_k濃度為50～400g/L，Al₂O₃濃度為0.1～550g/L；

2)將原礦漿在溫度為100～350℃下保溫溶出0.2～12小時，溶出過程中鐵礦物轉化為磁鐵礦，獲得溶出漿液；

3)溶出漿液固液分離，再將分離出的溶出渣磁選分離，得到含磁鐵礦的鐵精礦。

本發明方法的另一種技術方案包括以下步驟：

1)將赤泥和添加劑加入到鋁酸鈉溶液中，制備原礦漿，其中鋁酸鈉溶液與赤泥的液固質量比為2～20，添加劑為鐵或者二價鐵化合物的一種或者多種，添加劑加入量按鋁酸鈉溶液體積計為1～80g/L，鋁酸鈉溶液的組成為：Na₂O_k濃度為50～～400g/L，Al₂O₃濃度為0.1～550g/L；

2)將原礦漿在溫度為100～350℃下保溫溶出0.2～12小時，溶出過程中鐵礦物轉化為磁鐵礦，獲得溶出漿液；

3)溶出漿液固液分離，再將分離出的溶出渣磁選分離，得到含磁鐵礦的鐵精礦。

優選地，所述二價鐵化合物為氫氧化亞鐵、氧化亞鐵、菱鐵礦、黃鐵礦、氯化亞鐵、硫酸亞鐵的一種或者多種。

本發明具有如下優點：1)可以有效解決氧化鋁生產過程含鐵物料中鐵的高效回收利用問題；2)減少外排溶出渣的總量，減輕殘渣處置難度；3)緊密結合氧化鋁生產過程，簡單經濟易行。

具體實施方式

實施例1