[發(fā)明專利]從赤泥爐渣中回收鋁的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310575769.1 | 申請日： | 2013-11-18 |
| 公開（公告）號： | CN103589871A | 公開（公告）日： | 2014-02-19 |
| 發(fā)明（設計）人： | 劉保偉;甘霖;梁愈斌;張正林;許家偉;譚金玉;吳纓 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國鋁業(yè)股份有限公司 |
| 主分類號： | C22B7/04 | 分類號： | C22B7/04;C22B1/06;C22B3/04;C22B3/44;C21B11/00 |
| 代理公司： | 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113 | 代理人： | 盧宏 |
| 地址： | 531400 廣西壯族自治區(qū)百*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 爐渣 回收 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，具體涉及一種從礦石中提取氧化鋁的廢棄物赤泥爐渣中回收鋁的方法。
背景技術(shù)
鋁礦石拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中，鋁土礦與石灰、循環(huán)堿液混合磨制成合格礦漿后進行溶出，在高溫、高壓作用下，礦石中的氧化鋁進入溶液，其不溶物為赤泥。溶出后礦漿經(jīng)稀釋、沉降固液分離后，產(chǎn)生的底流赤泥漿經(jīng)三次逆向洗滌、過濾回收附堿后外排。生產(chǎn)l噸氧化鋁會產(chǎn)生1.1～1.5?噸赤泥，隨著近年來氧化鋁工業(yè)的快速發(fā)展，全球每年的氧化鋁產(chǎn)量已近1億噸，僅中國2012年的氧化鋁產(chǎn)量就達4214萬噸，赤泥排放量約5000～6000萬噸。目前世界上大量的赤泥是采用海洋排放與陸地堆存的方法進行處置，我國對赤泥的處理大都采用平地高臺、凹地填充等方法，占用了大量土地。產(chǎn)生的赤泥為中強堿性，因堆放赤泥，會對地下水造成一定的污染，周圍居民生活用水以及農(nóng)作物受到一定的影響，特別是2010年，發(fā)生了匈牙利赤泥潰壩污染多瑙河事故之后，更是引起了全球?qū)Τ嗄鄦栴}的高度關(guān)注。因此赤泥的堆存管理難度及環(huán)境風險越來越大，同時赤泥的堆放會花費大量的輸送費用、堆場建設和維護費用，因此氧化鋁赤泥嚴重影響制約著生態(tài)環(huán)境。
隨著我國對環(huán)保問題的日益重視，近年來關(guān)于赤泥綜合利用的研究再次成為熱點。赤泥中有價稀有金屬種類多，如鐵、鋁、稀有金屬、稀土等，赤泥中其Fe2O3含量可達38%以上，Al2O3：16%～18%，。赤泥的綜合利用研究主要包括兩個方面:一是提取赤泥中的有用成分，回收有價金屬；二是將赤泥作為一般礦物原料，整體加以利用。由于赤泥處理成本問題，許多關(guān)于赤泥的利用研究成果，還未產(chǎn)業(yè)化推廣。
由于赤泥中的鐵含量最高，要對赤泥進行綜合利用，首先就是要回收赤泥中的鐵。如從一水硬鋁石的赤泥中回收鐵后的爐渣其成分組成一般為：Fe2O3：0.5%～2%、TiO2：7%～10%、CaO：25%～35%、SiO2：15%～20%、Al2O3：25%～30%、MgO：2%～4%、Na2O：3%～8%，以及其他雜質(zhì)等，其中Al2O3的含量從赤泥中的16%～18%上升到25%～30%。TiO2的含量也上升到7%～10%、二氧化鈦的市場售價很高，如能有效的進鈦回收，必將會有很大的經(jīng)濟效益，同時也做到了資源的綜合利用。其意義非常巨大。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中從赤泥中回收鋁的方法，主要是采用鹽酸酸浸的方法，通過較高溫度，比如70℃加熱狀態(tài)下鹽酸浸出的方式浸出后，經(jīng)過除去鈦渣、鈣渣、稀土后，最后分離獲得鋁，例如中國文獻，王克勤?，王皓，?李生虎著，名稱“鹽酸浸出赤泥回收鋁的研究”，《有色金屬（冶煉部分）》2012年第7期16～18頁所記載的技術(shù)。該方法能夠以較高的回收率回收鋁。但是，該方法存在步驟復雜，回收成分單一，其過程中分離的沉淀物提純比較麻煩，不利于其他成分的回收利用。
現(xiàn)有技術(shù)工藝路線較為復雜，處理工藝麻煩，多為專門針對一兩種元素的回收，綜合利用度低，赤泥中的其他成分廢棄較多，仍然會有較大量的廢渣排出。因此，尋找一種工藝更為簡單，回收率產(chǎn)品純度高，赤泥中的其他元素也能夠有效回收利用的赤泥中回收鋁的方法非常有現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從礦石中提取氧化鋁的廢棄物赤泥爐渣中回收鋁的方法，該方法簡化了工藝路線，赤泥中各有用成分綜合回收利用率高，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明所述的從赤泥爐渣中回收鋁的方法，包括以下的步驟：
A、對從礦石中提取氧化鋁生產(chǎn)后的的廢棄物赤泥進行回收鐵元素，使鐵元素的含量降至8%以下；
B、對回收鐵元素后的爐渣與濃硫酸混合，進行硫酸化焙燒；
C、將焙燒后的混合物進行水浸，過濾后獲得主要含稀有金屬硫酸鹽、硫酸鋁和硫酸氧鈦混合溶液；
D、向混合溶液中通入過量氨氣或者加入氨水，使得硫酸鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鋁氨沉淀析出，收集沉淀物，即得。
所述的步驟A中從礦石中提取氧化鋁的方法為拜耳法、堿石灰燒結(jié)法或拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法。這些方法制備氧化鋁后得到的尾渣為赤泥。
所述的步驟A從赤泥中回收鐵元素的方法為高溫還原熔煉生產(chǎn)生鐵。如申請人的專利，名稱：“一種從氧化鋁生產(chǎn)廢棄物赤泥中回收鐵的方法”，專利號：“201310006001.2”中記載的技術(shù)。
所述的高溫還原熔煉生產(chǎn)生鐵的方法為：
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