[發明專利]一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法

有效

• 申請號: 201310312692.9
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104340996A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 李來時
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01B7/01;B09B3/00
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

技術領域

?本發明涉及一種鋁土礦綜合利用的方法，尤其涉及一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法。

背景技術

多年來，隨著國民經濟的快速發展，我國鋼鐵工業與氧化鋁工業獲得的空前發展，成為世界生產鋼鐵與氧化鋁的第一生產大國，但由于資源短缺，我國鐵礦石大量依靠國外進口，在鐵礦石定價方面無話語權，使得我國鋼鐵工業的進一步發展受到制約。而用于生產氧化鋁的鋁土礦即將面臨同樣問題，據資料顯示，按照我國目前氧化鋁的生產計算，鋁土礦的保障年限不足10年，所以開發新的鐵、鋁資源已迫在眉睫。1987年在我國廣西貴港地區發現了儲量約4億噸高硅高鐵三水鋁石型鋁土礦，該種鋁土礦鐵含量約40%，氧化鋁含量近30%，硅含量在10%左右。由于此種高鐵鋁土礦鐵和鋁含量都不高，單提取其中一種金屬都是不經濟的。但如果開展貴港鋁土礦經濟高效利用技術研究，綜合回收氧化鋁和鐵，對緩解我國鋁土礦資源和鐵礦資源不足均具有重要的戰略意義。

目前，針對該類型高鐵鋁土礦綜合利用工藝主要有先用拜耳法提取氧化鋁，在通過燒結拜耳法赤泥提取鐵的“先鋁后鐵”方案；先通過高爐冶煉提取其中鐵，再堿液溶出煉鐵渣中的鋁酸鈣提取其中氧化鋁的“先鐵后鋁”方案；先通過磁化焙燒、磁選等過程是鐵與鋁分離，在分別利用的“磁選除鐵”方案等。但由于該類型高鐵鋁土礦活性硅高，采用拜耳法直接處理效果不佳、堿耗大；采用“先鐵后鋁”和磁化焙燒能耗高，經濟性不佳，而且在“先鐵后鋁”方案中存在高爐冶煉渣浸取氧化鋁過程存在脫硅困難，氧化鋁提取率低等問題。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種環保效能顯著，能使高鐵鋁土礦中的鋁、鐵、硅有效分離并合理利用的一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種高鐵鋁土礦綜合利用的方法，它包括下述步驟：

（1）將磨礦后的高鐵鋁土礦與鹽酸混合，并加入至耐鹽酸反應釜中進行反應,反應溫度50~180℃，反應時間5~150min，鹽酸濃度5%~36%，鹽酸中的HCl與高鐵鋁土礦中氧化鋁及氧化鐵的摩爾比為4-9：1；

（2）反應降溫后進行固液分離及洗滌，得到氯化鋁與氯化鐵溶液及高硅渣，實現鋁鐵與硅分離；

（3）將步驟（2）所得溶液加入氫氧化鈉溶液，得到氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀及氯化鈉溶液,然后進行固液分離洗滌；

（4）將步驟（3）得到的氫氧化鋁和氫氧化鐵固體經過簡易拜耳法工藝可得到冶金級氧化鋁和高鐵渣，簡易拜耳法工藝包括原料調配、低溫溶出、氫氧化鐵分離洗滌、鋁酸鈉溶液精濾、精液降溫、種子分解、氫氧化鋁過濾洗滌、氫氧化鋁焙燒、母液蒸發等工序；

（5）將步驟（3）所得氯化鈉溶液經離子膜電解槽電解后得到氯氣、氫氣、氫氧化鈉溶液；

（6）將步驟（5）從離子膜陰極區出來的氫氧化鈉溶液返回至步驟（3）循環使用；

（7）將步驟（5）得到的氫氣和氯氣經凈化后在合成爐內合成氯化氫氣體，冷卻后用水吸收得到鹽酸，返回步驟（1）循環使用。

所述步驟（4）中，離子膜電解槽的陽極為鍍鎳鋼網或鍍β-?PbO₂?鈦網；陰極采用網狀活性鎳；離子膜為全氟磺酸膜、全氟羧酸膜或磺酸與羧酸的復合膜。

所述步驟（4）中，離子膜電解槽單槽的運行電流密度為800～5000A/m²；電解溫度為60℃～80℃。

所述步驟（2）所得高硅渣用于制備高硅填料、白炭黑、硅膠、水玻璃、活性硅酸鈣、偏硅酸鈉中的一種或兩種以上的混合物。

所述步驟（4）所得高鐵渣作為煉鐵原料或鐵紅。

本發明的優點效果：本發明不添加任何助劑，可使高鐵鋁土礦中氧化鋁和鐵有效浸出，氧化鋁的浸出率可達到89%以上，鐵的浸出率可達90%以上。本發明工藝流程中實現了鹽酸和氫氧化鈉的循環，得到冶金級氧化鋁產品、優質煉鐵原料高鐵渣、氧化硅富集程度高的高硅渣，實現資源綜合利用，整個過程沒有廢氣、廢液、廢渣的排出。整體工藝主要為液相反應，與之前的“先鋁后鐵”和“先鐵后鋁”的方案相比具有流程簡化，能耗低，鋁、鐵回收率高等優勢。本發明環保效能顯著，能使高鐵鋁土礦中的鋁、鐵、硅有效分離實現綜合利用。

具體實施方式

實施例1