專利名稱：一種含明礬石物料氯化焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含明礬石物料氯化焙燒方法，適于明礬石礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國(guó)明砜石礦總儲(chǔ)量達(dá)數(shù)十億噸，大多屬鉀明砜石類。國(guó)內(nèi)外對(duì)明砜石的綜合利
用大多數(shù)著眼于提取鋁、鉀、硫，研究過幾十種工藝，但綜合起來不外乎堿法、酸法和酸堿聯(lián)
合法三大類。較典型的方法有還原熱解法、氨堿法、卡倫尼特酸法、U ，G法、硫酸銨分解法、
熱分解法等。目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的僅有前蘇聯(lián)開發(fā)的"還原熱解一堿法"工藝。"還原熱解一堿法"工藝首先對(duì)明礬石礦進(jìn)行脫水、還原焙燒，然后再用堿液處理
還原的明礬石礦，最后通過脫硅、分解和蒸發(fā)結(jié)晶得到氧化鋁、硫酸鉀等產(chǎn)品。前蘇聯(lián)采用
硫還原劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，雖產(chǎn)品得率較高，防腐問題較少，但其存在明礬石中可分解S03
的難以提取的問題，即在還原熱解一堿法中，因?yàn)橐骖橝1203堿浸活性，這部分S03不可能
分解得十分徹底，所以增加了堿耗并影響到產(chǎn)品鉀肥中硫酸鉀的含量。為解決這個(gè)問題，溫
州化工總廠采用半水煤氣作還原劑進(jìn)行了中試，由于脫水率和分解率都偏低等原因?qū)е麓?br> 鉀鹽的純度偏低，堿耗較高，硫、鋁、鉀三元索的回收率不理想，因而經(jīng)濟(jì)效益差。 目前，對(duì)含明礬石物料或含明礬石尾礦中硫、鋁、鉀三元索的回收尚無可操作的或
成熟的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種含明礬石物料氯化焙燒方法，目的 是解決焙燒脫水時(shí)含明礬石物料的脫水率與A12(S04)3分解、A1203堿浸活性之間的矛盾， 既能保證脫水率>90%，又能有效防止八1203的相變即從無定形向晶型轉(zhuǎn)化或失去活性 而無法溶出回收，同時(shí)使A1JS0》3形式存在的A1以A1C13形式揮發(fā)并富集回收，避免了 Al2 (S04) 3分解產(chǎn)生S02污染環(huán)境，從而增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種含明礬石物料氯化焙燒方法，是在明礬石或含明礬石尾礦焙燒脫水工序時(shí)添 加氯鹽混合進(jìn)行氯化焙燒。 所述的氯鹽添加劑包括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂之類可溶性氯鹽中的 一種 或一種以上。 所述的氯鹽加入量為明礬石或含明礬石尾礦重量的1 30%。 所述的氯化焙燒溫度為300 900°C ，氯化焙燒時(shí)間為0. 5 5小時(shí)。 所述的含明礬石物料與氯鹽的混合包括干式混料、氯鹽溶液制團(tuán)或氯鹽溶液浸漬
中的一種或一種以上。 以氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或氯化鎂等可溶性氯鹽中的一種或一種以上為焙燒添 加劑，按明礬石或含明礬石尾礦重量的1 30%加入備料，備料方式包括干式混料、氯鹽溶 液制團(tuán)或氯鹽溶液浸漬等中的一種或一種以上，備好的礦料在300 80(TC氯化焙燒0. 5 5小時(shí)。明礬石或含明礬石尾礦中以A1JS0》3形式存在的A1以AlCl3形式揮發(fā)并富集于
布袋收塵或旋風(fēng)收塵器中，煙氣中的HC1等酸性氣體用堿液吸收或直接返回焙燒，熟料經(jīng)
水浸出，浸出液回收K2S04，浸出渣用常規(guī)溶出法回收A1203。 發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要包括 2KA13 (S04) 2 (OH) 6 — K2S04+A12 (S04) 3+Al203+6H20 Si02+H20+2MC1 (M = Na、 K) — M2Si03+2HCl Si02+H20+M， C12(M， = Ca、Mg) — M， Si03+2HC16KA13 (S04) 2 (OH) 6+18MCl (M = Na、 K) — 3K2S04+9M2S04+6A1203+6A1C13+18H20
2KA13(S04)2(0H)6+3M， C12(M， = Ca、Mg) — K2S04+3MS04+2A1203+2A1C13+6H20
本發(fā)明處理明礬石或含明礬石尾礦可綜合利用鋁、鉀、硫，分別獲得A1C13、K2S04和 八1203產(chǎn)品，資源綜合利用率高，且具有對(duì)環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 —種含明礬石物料氯化焙燒方法，是在明礬石或含明礬石尾礦焙燒脫水工序時(shí)添 加氯鹽混合進(jìn)行氯化焙燒。 所述的氯鹽添加劑包括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂之類可溶性氯鹽中的 一種 或一種以上。 所述的氯鹽加入量為明礬石或含明礬石尾礦重量的1 30%。 所述的氯化焙燒溫度為300 900°C ，氯化焙燒時(shí)間為0. 5 5小時(shí)。 所述的含明礬石物料與氯鹽的混合包括干式混料、氯鹽溶液制團(tuán)或氯鹽溶液浸漬
中的一種或一種以上。
實(shí)施例1 : 稱取500g含明礬石尾礦，加入工業(yè)氯化鉀50g，充分混勻，放入馬弗爐，焙燒溫度 60(TC，焙燒5小時(shí)，焙燒過程中回收、稱重?fù)]發(fā)的A1C13，煙氣中的HC1等酸性氣體用堿液 吸收，焙燒熟料經(jīng)水浸出，浸出液蒸發(fā)、結(jié)晶回收1(2504，浸出渣用常規(guī)溶出法回收八1203。分 析結(jié)果表明，含明砜石尾礦脫水率達(dá)到93. 3X，Al2(S04)3轉(zhuǎn)化成AlCl3的轉(zhuǎn)化率為86. 4%， K2S04的回收率為168.9% (由于反應(yīng)過程中生產(chǎn)了新的&SO》，常規(guī)拜耳溶出時(shí)，Al^相 對(duì)溶出率為74. 2% 。
實(shí)施例2 : 稱取500g含明礬石尾礦，加入150ml含氯為180. 7g/L的工業(yè)鹵水制團(tuán)，鹵水中含 有氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂等多種可溶性氯鹽。團(tuán)礦晾干后放入馬弗爐30(TC焙燒 5小時(shí)，焙燒過程中回收、稱重?fù)]發(fā)的A1C13，煙氣中的HC1等酸性氣體用堿液吸取。焙燒熟 料經(jīng)水浸出，浸出液蒸發(fā)、結(jié)晶回收1(2504，浸出渣用常規(guī)溶出法回收八1203。分析結(jié)果表明， 含明礬石尾礦脫水率達(dá)到90. 1%^12^04)3轉(zhuǎn)化成A1C13的轉(zhuǎn)化率為91. 3%，K2S04的回收 率為128.3% (由于反應(yīng)過程中生產(chǎn)了新的I^SO》，常規(guī)拜耳溶出時(shí)，八1203相對(duì)溶出率為 81. 4%。 實(shí)施例3 : 稱取500g含明礬石尾礦，加入工業(yè)氯化鈣150g，充分混勻，放入馬弗爐90(TC焙燒0. 5小時(shí)，焙燒過程中回收、稱重?fù)]發(fā)的A1C13，煙氣中的HC1等酸性氣體直接返回焙燒。焙 燒熟料經(jīng)水浸出，浸出液蒸發(fā)、結(jié)晶回收1(2504，浸出渣用常規(guī)溶出法回收八1203。分析結(jié)果表 明，含明礬石尾礦脫水率達(dá)到94. 1%， A12(S04)3轉(zhuǎn)化成A1C13的轉(zhuǎn)化率為76. 4%， K2S04的 回收率為91.9%，常規(guī)拜耳溶出時(shí)，八1203相對(duì)溶出率為64.2%。
權(quán)利要求
一種含明礬石物料氯化焙燒方法，其特征在于在明礬石或含明礬石尾礦焙燒脫水工序時(shí)添加氯鹽混合進(jìn)行氯化焙燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含明礬石物料氯化焙燒方法，其特征是所述的氯鹽添加劑包 括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂之類可溶性氯鹽中的一種或一種以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含明礬石物料氯化焙燒方法，其特征是所述的氯鹽加入 量為明礬石或含明礬石尾礦重量的1 30%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含明礬石物料氯化焙燒方法，其特征是所述的含明礬石物料 與氯鹽的混合包括干式混料、氯鹽溶液制團(tuán)或氯鹽溶液浸漬中的一種或一種以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的含明礬石物料氯化焙燒方法，其特征是所述的含明礬石 物料與氯鹽的混合氯化焙燒溫度為300 90(TC，氯化焙燒時(shí)間為0. 5 5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含明礬石物料氯化焙燒方法，主要用于明礬石或含明礬石尾礦的綜合利用，該方法采用氯鹽做明礬石或含明礬石尾礦焙燒脫水的添加劑，在保證脫水率達(dá)到90％以上的情況下，使明礬石或含明礬石尾礦中以Al2(SO4)3形式存在的Al以AlCl3形式揮發(fā)并富集于布袋收塵或旋風(fēng)收塵器中，避免了Al2(SO4)3分解產(chǎn)生SO2污染環(huán)境，煙氣中的HCl等酸性氣體用堿液吸收或直接返回焙燒，熟料經(jīng)水浸出，浸出液回收K2SO4，浸出渣用常規(guī)溶出法回收Al2O3，用本發(fā)明方法處理明礬石或含明礬石尾礦具有可分別獲得AlCl3、K2SO4和Al2O3產(chǎn)品、資源綜合利用率高、對(duì)環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，適于明礬石礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)C22B1/08GK101787433SQ20101011590
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者伍贈(zèng)玲, 彭欽華, 甘永剛, 衷水平, 譚希發(fā), 鄒來昌, 阮仁滿, 黃中省 申請(qǐng)人:紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司