[發(fā)明專利]一種磷石膏和低品鋁土礦制備陶瓷托槽材料聯(lián)產酸的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810713069.7
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108793998A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳肖虎;趙平源
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C01B17/79
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 張梅

本發(fā)明提供了一種磷石膏和低品鋁土礦制備陶瓷托槽材料聯(lián)產酸的工藝，包括如下步驟：將磷石膏、低品鋁土礦、添加劑和改性劑混合研磨制成生料，焙燒得熟料；熟料溶出，并進行固液分離；將分離得到的殘渣經(jīng)浮選，分離得硫化物；硫化物加工制得硫酸；將分離得到的溶液制備高純氧化鋁粉；將高純氧化鋁粉與二氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化釔、氧化鈰和硅酸鋯混合研磨、過篩得混合物料，壓制成型，燒結得陶瓷托槽材料。本發(fā)明具有制酸和制備陶瓷托槽材料成本低，磷石膏及低品鋁土礦的利用率高，工藝簡單，用高純氧化鋁粉制備的陶瓷托槽材料的硬度高、抗彎強度強、化學溶解性小的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種磷石膏和低品鋁土礦制備陶瓷托槽材料聯(lián)產酸的工藝，屬于冶金化工領域。

背景技術

磷石膏是指在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣，其主要成分為硫酸鈣（CaSO₄），其含量一般可達到70-90%左右。此外，磷石膏還含有多種雜質：未分解的磷礦，未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵、鋁化合物、酸不溶物、有機質等。我國每年排放磷石膏約2000萬噸，累計排量近億噸。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣場占用土地，嚴重污染環(huán)境。

我國鋁土礦大部分為一水硬鋁石型，占到資源總量的98%以上，特點是高硅、高鋁、低鐵，礦石整體鋁硅比較低，80%以上的是中低品鋁土礦，低品位鋁土礦中鋁硅比小于4，鋁硅比大于9的礦石僅18.5%左右，因此開發(fā)中低品鋁土礦資源，是實現(xiàn)我國氧化鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

托槽(bracket)是固定矯治技術的重要部件，是矯正牙齒排列畸形用的矯 治器，將其用粘接劑直接粘接于牙冠表面，進而利用弓絲通過托槽對牙齒施以各種類型的矯治力。但是在現(xiàn)有陶瓷托槽材料中含有大量的高純氧化鋁粉，而高純氧化鋁粉的制作工藝復雜、成本高，導致高純氧化鋁粉成品價格貴，大大的增加了陶瓷托槽材料的成本。

現(xiàn)目前，針對磷石膏和低品鋁土礦的綜合利用的技術很少，基本上集中在建材和鋪路等傳統(tǒng)領域，這造成了磷石膏和低品鋁土礦中大量高價值成分的浪費，附加值非常低。而將磷石膏和低品鋁土礦綜合利用來制備陶瓷托槽材料，同時聯(lián)產酸的工藝，未見報道。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的在于，提供一種磷石膏和低品鋁土礦制備陶瓷托槽材料聯(lián)產酸的工藝。本發(fā)明具有制酸和制備陶瓷托槽材料成本低，磷石膏及低品鋁土礦的利用率高，工藝簡單，用高純氧化鋁粉制備的陶瓷托槽材料的硬度高、抗彎強度強、化學溶解性小的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術方案

一種磷石膏和低品鋁土礦制備陶瓷托槽材料聯(lián)產酸的工藝，包括如下步驟：

A、將磷石膏、低品鋁土礦、添加劑和改性劑混合并研磨制成生料，送入窯內焙燒，制得熟料；

B、將步驟A制得的熟料以液固體積比為4-6:1進行水磨溶出，并進行固液分離；

C、將步驟B分離得到的殘渣經(jīng)浮選，分離得硫化物；

D、將步驟C分離出的硫化物置于30-50%的富氧環(huán)境下，在800-1200℃下焙燒3-5h，焙燒產生的煙氣經(jīng)五氧化二釩催化反應后，采用濃硫酸進行吸收，制得硫酸；

E、將步驟B分離得到的溶液加入氧化鈣恒溫攪拌，過濾得高純偏鋁酸鈉溶液，向高純偏鋁酸鈉溶液中通入CO₂氣體至白色沉淀不再產生，然后將白色沉淀濾出后得氫氧化鋁；

F、將步驟E制得的氫氧化鋁加入鹽酸攪洗3-4次，再進行攪拌水洗，水洗至濾液呈中性，得高純氫氧化鋁，將高純氫氧化鋁焙燒，得高純氧化鋁粉；

G、將步驟F制得的高純氧化鋁粉與二氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化釔、氧化鈰和硅酸鋯混合研磨、過篩得混合物料，壓制成型，燒結得陶瓷托槽材料。