專(zhuān)利名稱：一種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶金領(lǐng)域，涉及ー種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
氧化鋁的生產(chǎn)方法到目前為止主要有堿法和酸法兩大類(lèi)。上世紀(jì)60年代，波蘭曾采用堿石灰燒結(jié)法用粉煤灰提取氧化鋁，建成了年產(chǎn)5000噸氧化鋁和35萬(wàn)噸水泥的實(shí)驗(yàn)エ廠。澳大利亞墨爾本的聯(lián)邦科學(xué)與エ業(yè)研究組織提出了堿式硫酸鋁法，用硫酸鋁溶液溶出高硅鋁土礦，得到堿式硫酸鋁，堿式硫酸鋁在1150°C下煅燒得到氧化鋁和SO3,體，SO3,體用于制硫酸返回繼續(xù)使用。法國(guó)彼施涅公司發(fā)明了用濃硫酸和鹽酸相結(jié)合的酸法處理粘土和煤頁(yè)巖，既用濃硫酸處理含鋁原料得到硫酸鋁，然后用鹽酸溶解硫酸鋁并通入HCl氣體使溶液飽和析出六水氯化招，六水氯化招在1100-1200°C下煅燒得到氧化招和HCl氣體， HCl氣體返回系統(tǒng)循環(huán)使用。隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)烈要求和鋁礦資源日漸匱乏，人們對(duì)利用低品位的含鋁礦物提取氧化鋁的性趣得到進(jìn)ー步提升。我國(guó)的許多研究人員也開(kāi)展了大量研究工作。專(zhuān)利CN101284668A、CN101070173A公開(kāi)了石灰石燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的方法，專(zhuān)利CN91101728. 3公開(kāi)了鹽酸為介質(zhì)處理高硅鋁礦石得到堿式鋁酸鹽Al2 (OH) 5C1，然后經(jīng)拜耳法流程處理得到氧化鋁的方法。專(zhuān)利CN201010172151. 7公開(kāi)了鹽酸浸出鋁土礦，用磷酸三丁酯和磺化煤油萃取除鐵得到氯化鋁，然后熱解氯化鋁得到氧化鋁的方法。專(zhuān)利CN200710010917. x公開(kāi)了硫酸浸出低鋁硅比鋁土礦，得到含有雜質(zhì)的硫酸鋁，經(jīng)過(guò)煅燒得到Y(jié)氧化鋁，然后經(jīng)拜耳法處理得到a氧化鋁的處理的方法。硫酸便宜，揮發(fā)性和腐蝕性都小，所以對(duì)硫酸法的研究較多。每分子硫酸鋁帶有18 24個(gè)結(jié)晶水，氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為13 15%，煅燒這種結(jié)晶產(chǎn)物熱耗大、易熔化，而且廢氣中SO2和SO3體積分?jǐn)?shù)低，不利于回收硫酸。加之得到的氧化鋁純度不高，需要再用拜耳法進(jìn)行處理，成本較高。堿石灰燒結(jié)法處理低品位鋁礦的最大困擾是礦物中大量的硅需要使用較大量的堿石灰，大量的鋁原料進(jìn)入赤泥，氧化鋁的回收率較低，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有利用高硅含鋁礦物提取氧化鋁エ藝成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法，本發(fā)明按以下步驟進(jìn)行
將鋁土礦研磨至100-200 ii m ;按I : (3 8)的質(zhì)量比，將鋁土礦與75-98%的硫酸混合均勻，在100 350°C下浸出I 3小時(shí)；過(guò)濾經(jīng)硫酸浸出的鋁土礦，使余酸與濾渣分離；按
I: (3 5)的質(zhì)量比，將濾渣與水混合，在50 100°C下煮溶30 60分鐘，溶出反應(yīng)物；過(guò)濾除去殘?jiān)?，得到硫酸鋁溶液；將硫酸鋁蒸發(fā)結(jié)晶或?qū)⒘蛩徜X溶液濃縮至密度為1.4g/ml ；用15 38%鹽酸與硫酸鋁混合；然后通入HCl氣體使溶液飽和，得到AlCl3 6H20晶體析出JfAlCl3 6H20晶體與氫氧化銨溶液或液氨或碳酸氫銨溶液混合，經(jīng)過(guò)反應(yīng)，得到氫氧化鋁和氯化銨溶液；氫氧化鋁在1100 1200°C煅燒,得到氧化鋁；將氯化銨溶液與氧化鎂或氫氧化鎂混合加熱到100 136°C，蒸發(fā)得到氨氣和氯化鎂晶體，將氯化鎂加熱到200 250°C，分解得到HCl氣體和氧化鎂晶體，氨氣、氧化鎂、鹽酸返回系統(tǒng)循環(huán)使用。本發(fā)明具有鋁礦物中的硅不參與反應(yīng)，氯化鋁飽和析出純度高等優(yōu)點(diǎn)，采用氨水解的方法直接得到氫氧化鋁，簡(jiǎn)化了エ藝步驟。本發(fā)明在制造氫氧化鋁過(guò)程中均是在較低的溫度下進(jìn)行，煅燒氫氧化鋁的余熱可以用于前段各エ序加熱，能源利用率高，生產(chǎn)成本低，設(shè)備易實(shí)現(xiàn)，并可得到白炭黑、氯化鉄、氯化鎵、四氯化鈦等有用的副產(chǎn)品。


圖I為本發(fā)明方法氨水與氯化鋁水解的エ藝流程 圖2為本發(fā)明方法碳酸氫銨與氯化鋁水解的エ藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明的方法，實(shí)施例中所用的礦石的主要化學(xué)成分如表I、表2、表3、表4所不。
表I鋁土礦主要化學(xué)成分(質(zhì)量百分含量％)
權(quán)利要求
1.ー種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行將鋁土礦研磨至100-200 μ m ;按I : (3 8)的質(zhì)量比，將鋁土礦與75-98%的硫酸混合均勻，在100 350°C下浸出I 3小時(shí)；過(guò)濾經(jīng)硫酸浸出的鋁土礦，使余酸與濾渣分離；按I :(3 5)的質(zhì)量比，將濾渣與水混合，在50 100°C下煮溶30 60分鐘，溶出反應(yīng)物；過(guò)濾除去殘?jiān)?，得到硫酸鋁溶液；將硫酸鋁蒸發(fā)結(jié)晶或?qū)⒘蛩徜X溶液濃縮至密度為I. 4g/ml ;用15 38%鹽酸與硫酸鋁混合；然后通入HCl氣體使溶液飽和，得到AlCl3 · 6H20晶體析出；將AlCl3 · 6H20晶體與氫氧化銨溶液或液氨或碳酸氫銨溶液或碳酸銨溶液混合，經(jīng)過(guò)反應(yīng)，得到氫氧化鋁和氯化銨溶液；氫氧化鋁在1100 1200°C煅燒，得到氧化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法，其特征在于將氯化銨溶液與氧化鎂或氫氧化鎂混合加熱到100 136°C，蒸發(fā)得到氨氣和氯化鎂晶體，將氯化鎂加熱到200 250°C，分解得到HCl氣體和氧化鎂晶體，氨氣、氧化鎂、鹽酸返回系統(tǒng) 循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法，其特征在于本方法的原料也可以是霞石、煤矸石或高嶺土。
全文摘要
一種利用低品位鋁土礦酸浸制取氧化鋁的方法，將粉低品位鋁土礦研磨，用濃硫酸浸出得硫酸鋁溶液，濃縮冷卻析出硫酸鋁結(jié)晶，用鹽酸溶解硫酸鋁，然后通入HCl氣體使溶液飽和，得到AlCl3 6H2O晶體析出，AlCl3 6H2O與氫氧化銨溶液或液氨或碳酸氫銨溶液或碳酸銨溶液反應(yīng)得到氫氧化鋁和氯化銨溶液，氫氧化鋁經(jīng)煅燒得到氧化鋁，氯化銨經(jīng)氧化鎂置換得氨氣和氯化鎂，氯化鎂經(jīng)水解得到氧化鎂和鹽酸循環(huán)使用。
文檔編號(hào)C01F7/26GK102849765SQ20121010280
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者李瑞冰, 李鑫, 吳楠, 李景江 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)金博新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司