[發(fā)明專利]一種鋁土礦的綜合利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610772917.2
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107792870B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹紹濤;張澤豪;陳芳芳;張毅;張懿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C01F7/06
• 分類號: C01F7/06
• 代理公司: 北京冠榆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

1.一種鋁土礦的綜合利用方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）將鋁土礦、石灰和堿液混合制成礦漿，進行一段溶出反應(yīng)，得到溶出漿液；所述鋁土礦為一水硬鋁石型鋁土礦，所述鋁土礦中的鋁硅比為3~5；所述石灰與鋁土礦中所含TiO₂的質(zhì)量比為0.5~2.0；所述堿液的用量為：使礦漿中Na₂O的濃度為150~270g/L；所述礦漿的苛性比為2.8~3.3；所述一段溶出反應(yīng)為：將鋁土礦與堿液混合，于200~300℃下反應(yīng)0.5~3h；步驟（1）中所述堿液為步驟（4）所得結(jié)晶母液與步驟（2）所得種分母液混合后經(jīng)調(diào)整濃度而成的循環(huán)母液；

（2）步驟（1）中得到的漿液依次經(jīng)稀釋脫硅、液固分離和洗滌后，得到一段赤泥和種分精液，所得種分精液經(jīng)分解和液固分離后得到氫氧化鋁和種分母液，氫氧化鋁經(jīng)洗滌和焙燒制得氧化鋁產(chǎn)品，種分母液循環(huán)利用；所述一段赤泥中含鋁物相的主體為方鈉石；步驟（2）中所述種分母液循環(huán)利用為：種分母液一部分返回步驟（1）參與礦漿的一段溶出反應(yīng)，另一部分參與步驟（4）中所述的脫硅反應(yīng)；

（3）將步驟（2）制得的一段赤泥與鋁酸鈉溶液混合形成二段溶出料漿，向其中加入石灰進行二段溶出反應(yīng)，反應(yīng)后經(jīng)液固分離和洗滌，得到二段赤泥和高堿濃度的鋁酸鈉溶出液；所述鋁酸鈉溶液中Na₂O的濃度為460~560g/L；所述鋁酸鈉溶液的苛性比為20~50；所述二段溶出料漿中所含Na₂O與一段赤泥的質(zhì)量比為(3~10):1；所添加的石灰與二段溶出料漿中固相所含SiO₂的摩爾比為(0.8~1.8):1；所述二段溶出反應(yīng)的反應(yīng)溫度為220~260℃；所述二段溶出反應(yīng)的反應(yīng)時間為0.5~2.0h；所得高堿濃度的鋁酸鈉溶出液中Na₂O的濃度為460~560g/L；所得高堿濃度的鋁酸鈉溶出液的苛性比為20~50；

（4）步驟（3）所得高堿濃度的鋁酸鈉溶出液經(jīng)脫硅后得到脫硅渣和脫硅液，脫硅液依次經(jīng)蒸發(fā)和冷卻結(jié)晶得到水合鋁酸鈉和結(jié)晶母液，所得水合鋁酸鈉和結(jié)晶母液均循環(huán)利用；所述脫硅處理的反應(yīng)溫度為75~125℃；所述脫硅處理的反應(yīng)時間為5~35h；步驟（4）中所述脫硅渣一部分返回脫硅工序作為脫硅晶種，另一部分返回步驟（3）參與二段溶出反應(yīng)；步驟（4）所述水合鋁酸鈉的循環(huán)利用為：所得水合鋁酸鈉返回步驟（2）參與稀釋脫硅反應(yīng)；步驟（4）所述結(jié)晶母液的循環(huán)利用為：所得結(jié)晶母液一部分返回步驟（3）參與二段溶出反應(yīng)，另一部分與步驟（2）所得種分母液一起返回參與步驟（1）中所述一段溶出反應(yīng)；

（5）步驟（3）所得二段赤泥與堿液混合后，依次經(jīng)三段溶出反應(yīng)、過濾和洗滌得到硅酸鈣渣和三段溶出液，三段溶出液循環(huán)利用；所述堿液中Na₂O的濃度為20~70g/L；所述三段溶出反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80~180℃；所述三段溶出反應(yīng)的反應(yīng)時間為6~25h；步驟（5）所述三段溶出液循環(huán)利用為：所得三段溶出液一部分返回參與三段溶出反應(yīng)，另一部分與步驟（4）中的結(jié)晶母液混合后循環(huán)利用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述堿液的用量為：使礦漿中Na₂O的濃度為245g/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述礦漿的苛性比為3.1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述一段溶出反應(yīng)為：將鋁土礦與堿液混合，于260~270℃下反應(yīng)1~2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述一段溶出反應(yīng)為：將鋁土礦與堿液混合，于270℃下反應(yīng)1h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）所述鋁酸鈉溶液中Na₂O的濃度為490~540g/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟（3）所述鋁酸鈉溶液中Na₂O的濃度為540g/L。