[發明專利]一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201410179437.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103924074A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 張廷安;呂國志;劉燕;王艷秀;豆志河;趙秋月
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B3/12
• 分類號: C22B3/12;C22B3/44;C22B1/14;C22B21/00;B03C1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于按照以下步驟進行：

（1）首先將氧化鈣與鐵鋁共生礦混合，混合時按照CaO與鐵鋁共生礦中的氧化硅質量比為（1.3~5)：1，向混合物中加入苛性堿溶液，于100~280℃進行轉型溶出反應15~60min，得到一次轉型溶液和一次溶出渣；

（2）將一次溶出渣與一次轉型溶液分離后，向一次溶出渣中加入清水，清水與一次溶出渣在液固質量比為（2~15）：1，在密閉容器中混合后，于80~160℃向反應容器內通入CO₂，并控制CO₂氣體分壓為0.5~2.0MPa，進行碳化轉型反應，得到二次轉型渣；

（3）向二次轉型渣中加入苛性堿溶液，得到溶鋁液和三次溶鋁渣，所述的溶鋁液與步驟（1）中得到的一次轉型溶液合流，作為制備氧化鋁產品的原料；

向所述的三次溶鋁渣中加入固體還原劑和粘結劑，進行造球成球團或直接壓塊成塊坯，球團或塊坯進行深度還原，得到含有金屬鐵、硅酸鈣及氧化鈣的熟料，將熟料破碎至-150μm，再與清水按照液固質量比為（3~15）：1混合成熟料液，在磁場強度200~1200GS下，通過順流磁選的方式提取熟料液中的金屬鐵，或者干式磁選的方式提鐵。

2.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的鐵鋁共生礦中T_Fe質量含量>10%，氧化鋁質量含量>30%。

3.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的苛性堿溶液濃度為120~260g/L，加入時控制苛性堿溶液與固體的液固質量比為（2.5~7）：1。

4.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的苛性堿溶液可以用鋁酸鈉溶液代替，鋁酸鈉溶液中的苛性堿濃度120~260g/L、氧化鈉與氧化鋁摩爾比（2.5~3.5）：1。

5.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的CO₂氣體指純CO₂氣體及含有CO₂的氣體原料，包括鍋爐煙氣和石灰窯尾氣。

6.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的清水也可以采用低堿度的工業水代替。

7.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的固體還原劑是煤粉或焦碳。

8.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的粘結劑是硅藻土、水或膨潤土，粘結劑加入量為三次溶鋁渣質量的1~10%。

9.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的球團直徑為8~40mm，接壓塊成塊坯的壓強為4~30MPa。

10.根據權利要求1所述的一種鐵鋁共生礦中有價金屬元素的綜合利用方法，其特征在于所述的深度還原溫度為750~1250℃，還原時間為5~240min。