[發明專利]一種用高硫鋁土礦生產氧化鋁的除硫方法

在審

• 申請號: 201711045367.5
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107986309A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 劉戰偉;馬文會;顏恒維;謝克強;呂國強;于潔;李紹元;雷云;伍繼君;魏奎先;秦博;陳正杰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01F7/47
• 分類號: C01F7/47;C01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用高硫鋁土礦生產氧化鋁的除硫方法，屬于環保和冶金技術領域。

背景技術

高硫鋁土礦中的主要硫化礦物有黃鐵礦（FeS₂）及其異構體白鐵礦和膠黃鐵礦以及石膏CaSO₄一類硫酸鹽。在拜耳法氧化鋁生產過程中，硫首先以S^2-的形式進入溶液，并逐漸被氧化成各種形態的硫，如SO₃^2-、S₂O₃^2-和SO₄^2-等。在氧化鋁生產過程中，當硫含量達到一定程度后，將會給生產帶來極大危害，乃至使生產無法進行。

目前國內外利用高硫鋁土礦生產氧化鋁過程的除硫方法主要有：生料加煤燃燒除硫、浮選除硫、礦石焙燒法除硫、加入沉淀劑（ZnO或鋇鹽）除硫、濕法氧化除硫等。生料加煤燃燒除硫僅局限于燒結法或聯合法生產氧化鋁過程中，并且除硫效果較差；浮選除硫設備投資大、成本高，需要與浮選脫硅同時進行；礦石焙燒法除硫需要增加焙燒工序，投資較大，成本也高，同時脫硫率較低；加入沉淀劑除硫效率較高，但是只能除去溶液中的某一種形態的硫；濕法氧化除硫過程中會產生一定量的氫氣，存在安全風險，同時還要增加排鹽苛化工序，增加生產成本。由于沒有恰當的除硫方法，所以使大量的高硫鋁土礦不能得到充分地開發利用。

本發明受國家自然科學基金資助項目（51404121）資助。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種用高硫鋁土礦生產氧化鋁的除硫方法。本發明通過以下技術方案實現。

一種用高硫鋁土礦生產氧化鋁的除硫方法，高硫鋁土礦生產氧化鋁過程中在料漿中加入還原劑除硫，其中還原劑為活性炭、鋁、鐵、鋅中的一種或者任意比例混合物；還原劑來抑制進入溶液中的S^2-氧化成S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，并使硫以硫鐵化合物及硫化鋅等的形式進入赤泥，從而使溶液中S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-及總硫的含量大幅度降低，最終達到鋁酸鈉溶液中除硫的目的。

所述料漿中加入還原劑除硫是在預脫硅槽或溶出漿液稀釋槽中進行的常壓濕法除硫，或者在高壓反應釜中高壓濕法除硫。

所述常壓濕法除硫的過程為：在溫度為90～110℃下反應1～15h，還原劑的添加量為0.5～20g/L。

所述高壓濕法除硫的過程為：在壓力為0.1～10MPa、溫度為120～280℃下反應0.5～2h，還原劑的添加量為0.5～10g/L。

本發明的有益效果是：

相對于現有技術，本發明的優點在于不僅可以將溶液中各種形態的變價硫（S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-）去除，而且除硫效率高；同時還可以消除硫對加熱器壁腐蝕可能會帶來嚴重安全隱患的弊端。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，對本發明作進一步說明。

實施例1

該用高硫鋁土礦生產氧化鋁的除硫方法，高硫鋁土礦（含硫量為1.02wt％）生產氧化鋁過程中預脫硅槽的料漿在溫度為90℃條件下預脫硅反應8h，在預脫硅過程中加入還原劑，預脫硅結束后在260℃下溶出1h，其中還原劑為鐵，還原劑的添加量為4g/L；還原劑來抑制進入溶液中的S^2-氧化成S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，并使硫大部分進入赤泥，從而使溶液中S^2-、S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-及總硫的含量大幅度降低，最終達到鋁酸鈉溶液中除硫的目的。