[發(fā)明專利]高品位鋁土礦的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610224109.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105883872B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張光旭;鄧軍;韓洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01F7/22
• 分類號(hào): C01F7/22;C01F7/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用兩步氟化法制備高品位鋁土礦的方法，利用氟化氫氣體處理低品位鋁土礦后，利用生成的不穩(wěn)定氟化鋁生產(chǎn)高品位鋁土礦的方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的鋁工業(yè)產(chǎn)生了翻天覆地的變化。而鋁土礦資源貧乏問(wèn)題，一直制約我國(guó)鋁工業(yè)持續(xù)發(fā)展。目前，我國(guó)鋁土礦的處理方法有選礦拜耳法、石灰拜耳法、富礦燒結(jié)法等。但是這些方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、綜合效益差，隨著高鋁硅比鋁土礦資源的越來(lái)越少，這些問(wèn)題更加明顯。因此，僅僅依靠高鋁硅比鋁土礦已難以維持國(guó)內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)低鋁硅比的鋁土礦進(jìn)行綜合利用的需求日益高漲。對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)浮選法生產(chǎn)氧化鋁的工藝，在化學(xué)浮選步驟中，即使在低溫下，也會(huì)引入20％的氟元素，生成少量的AlF₃，作為尾渣丟棄，造成氟元素的浪費(fèi)，降低氟循環(huán)利用率，降低經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種高品位鋁土礦的制備方法，該方法是對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)浮選法處理低品位鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁進(jìn)行改進(jìn)，利用兩步氟化法制備高品位鋁土礦的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的高品位鋁土礦的制備方法，是一種兩步氟化法利用氟化鋁生產(chǎn)高品位鋁土礦的方法，具體是：先將化學(xué)浮選法中脫硅固體殘?jiān)们逅礈臁⑦^(guò)濾、干燥，得到不穩(wěn)定氟化鋁的混合物，此混合物經(jīng)磨碎后得到氟化鋁顆粒，再將氟化鋁顆粒與鋁土礦顆粒按1:1～1:3質(zhì)量比例混合均勻后放入馬弗爐中焙燒，控制溫度為500～1200℃，同時(shí)以3～6L/min速度通入空氣，焙燒時(shí)間2～5h，得到高品位鋁土礦。

所述的脫硅固體殘?jiān)抢梅瘹錃怏w對(duì)低品位鋁土礦進(jìn)行流化脫硅所得到的，其方法為現(xiàn)有技術(shù)，主要是：將粒度為50～100目的低品鋁土礦顆粒和氟化氫氣體置于流化床反應(yīng)器中，在室溫～110℃下反應(yīng)10～30min。

上述方法中，所述的用清水洗滌，其工藝是：清水的溫度為30～70℃，洗滌時(shí)間1～3h，洗滌攪拌速度為30～80r/min。

上述方法中，所述的過(guò)濾的工藝是：用減壓抽濾機(jī)對(duì)用清水洗滌脫硅固體殘?jiān)娜芤哼M(jìn)行抽濾，再用清水洗滌，得到中性的濾餅。

上述方法中，所述的干燥的工藝是：將濾餅放入干燥箱中，恒溫100℃下，干燥1～3h。

上述方法中，所述的氟化鋁顆粒和鋁土礦顆粒的粒度均為50～200目。

上述方法中，將氟化鋁顆粒與鋁土礦顆粒放入馬弗爐中焙燒，其目的是利用氟化鋁中氟元素除去鋁土礦中的硅元素和部分鐵元素，其反應(yīng)方程式為：3SiO₂+4AlF₃＝2Al₂O₃+3SiF₄，F(xiàn)e₂O₃+2AlF₃＝Al₂O₃+2FeF₃。

上述方法中，所述低品品鋁土礦是指鋁硅比小于等于7的鋁土礦。所述低品鋁土礦的原礦主要成分為氧化鋁、二氧化硅等氧化物，并含有氧化鐵、氧化鉀、氧化鈦等雜質(zhì)。所述脫硅固體殘?jiān)饕煞质茄趸X、氟化鋁和氟化鐵。本文中的“硅的脫除率”是指二氧化硅的脫除率，“氟含量”是指氟元素的含量。另外，本文中所述的“氟化氫氣體”是指無(wú)水氟化氫氣體。

上述方法中，所述高品位鋁土礦制備步驟中，由于會(huì)產(chǎn)生四氟化硅氣體，應(yīng)收集所述白色氣態(tài)物。

上述方法中，所述高品位鋁土礦制備步驟中，由于脫硅固體殘?jiān)礈煲簽闅浞幔哂懈g性和揮發(fā)性，所以應(yīng)進(jìn)行稀釋，稀釋體積倍數(shù)為1～3倍，壓濾機(jī)應(yīng)選擇耐酸、耐腐蝕材質(zhì)。

本發(fā)明制備的高品位鋁土礦，其鋁硅比為≥15。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)浮選法處理低品位鋁土礦制取氧化鋁的工藝進(jìn)行了改進(jìn)，利用脫硅固體殘?jiān)c鋁土礦顆粒反應(yīng)，制取高品位鋁土礦。鋁土礦中的有效成分得到了充分的利用，氟資源進(jìn)行固化利用，減少了氟元素的浪費(fèi)。脫硅固體渣中經(jīng)檢測(cè)氟元素含有量高達(dá)40％，若其中氟化鋁隨尾渣一同丟棄，會(huì)大大降低氟元素的利用率。而焙燒后，脫硅固體渣中的氟元素與鋁土礦顆粒中硅、鐵等元素充分反應(yīng)，最終高品位鋁土礦中氟元素含量不到1％，氟元素的利用率達(dá)到90％，解決了氟資源短缺的問(wèn)題。同時(shí)鋁土礦原礦中，二氧化硅的含量達(dá)到32％，鋁硅比不到2。而高品位鋁土礦中硅元素的脫除率達(dá)到95％，鋁硅比超過(guò)15，有利于提高氧化鋁產(chǎn)品的純度。