專利名稱：含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋁電解生產(chǎn)用的氧化鋁的生產(chǎn)領域。
燒結法是生產(chǎn)氧化鋁的方法之一，即將鋁土礦、石灰石、純堿配制的生料漿在高溫下燒結，然后溶出熟料。將溶出的鋁酸鈉溶液進行碳酸化分解，把分解而得的氫氧化鋁予以焙燒便得到氧化鋁產(chǎn)品。將氧化鋁溶解于冰晶石熔體中電解，便制得金屬鋁。為了提高熔體的導電率、降低電耗，目前采用了向電解槽中適當加入碳酸鋰的方法。但是，目前生產(chǎn)碳酸鋰的工藝較復雜，其成本達12000～16000元/噸，而且在添加過程中碳酸鋰的損耗較大。因而，雖然添加碳酸鋰節(jié)約了電能，但又消耗了昂貴的碳酸鋰，使得總的經(jīng)濟效益不大。
基于上述的情況，本發(fā)明的目的在于利用已有的氧化鋁的生產(chǎn)方法，提供一種含鋰的氧化鋁的生產(chǎn)工藝，使用含鋰氧化鋁電解制取金屬鋁時，則可不另外添加碳酸鋰，以達到提高熔體導電率、降低電耗的目的。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了一種含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明是將由鋁土礦、石灰石、純堿配制成的生料漿經(jīng)過燒結、熟料溶出，并向所溶出的鋁酸鈉溶液中加入含鋰溶液。將含鋰的鋁酸鈉溶液進行碳酸化分解將所得到的含鋰的氫氧化鋁焙燒即得含鋰的氧化鋁。上述的含鋰溶液是將由鋰輝石、石灰、燒堿磨細的混料經(jīng)過高壓浸出后進行殘渣分離和洗滌，所分離出的溶出液即為含鋰溶液。
對于以上述為特征的本發(fā)明，結合附

圖1所示的工藝流程圖予以詳盡的說明。
在燒結法生產(chǎn)氧化鋁中，鋁土礦、石灰石及純堿的配比原則是Na2O的分子數(shù)〔N〕、Al2O3的分子數(shù)〔A〕、Fe2O3的分子數(shù)〔F〕、CaO的分子數(shù)〔C〕、SO2的分子數(shù)〔S〕之間有以下關系(〔N〕)/(〔A〕+〔F〕) ＝1， (〔C〕)/(〔S〕) ＝2按上述配比原則配制的生料漿，在1250℃左右的高溫下進行燒結1.5～2小時，其結果生料漿里的主要化學成份有下列變化
對燒結產(chǎn)物在95℃左右的溫度下進行熟料溶出
經(jīng)過赤泥分離和洗滌，將不溶于水的氧化鐵和硅酸二鈣及其它雜質以赤泥排出，而溶出液為鋁酸鈉溶液。此鋁酸鈉溶液中氧化鋁濃度為125～135g/l左右，并向該溶液中加入含鋰溶液(此溶液的Li2O濃度為0.5～4g/l)。鋁酸鈉溶液與含鋰溶液的體積比為1∶(0.005～0.10)。
上述的含鋰溶液由下述工藝制成。將鋰輝石、石灰、燒堿配制成磨細混料，其重量配比為鋰輝石∶石灰∶燒堿＝1∶(1～4)∶(0.3～0.5)將此磨細混料在180～240℃溫度下浸出
高壓浸出后進行殘渣分離與洗滌，所得溶出液為含鋰溶液。含鋰溶液的主要成分為LiOH、NaAl(OH)4、LiAl(OH)4及過量的NaOH，將此含鋰溶液按照上述的配比加入到鋁酸鈉溶液。
向制得的含鋰鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體，使之在80℃左右的溫度下進行碳酸化分解
與此同時，含鋰的化合物LiOH或LiAl(OH)4被析出的Al(OH)3吸附，將氫氧化鋁分離洗滌，分解母液經(jīng)過蒸發(fā)提高濃度后做為蒸發(fā)母液加入到配制生料漿工序里。所制得的含鋰氫氧化鋁在1200℃左右的高溫下焙燒1.5小時左右，即得含鋰的氧化鋁。即
而鋰的化合物存在于氧化鋁之中。
由于本發(fā)明所提供的含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)氧化鋁的同時獲得鋰的化合物，因而在電解生產(chǎn)鋁的過程中勿需加入碳酸鋰。若折算每噸碳酸鋰的生產(chǎn)成本，可由原來的12000～16000元左右，而且將這種含鋰的氧化鋁直接用來電解生產(chǎn)金屬鋁時，可使電耗下降500度/噸左右。除此以外，本發(fā)明只需增加生產(chǎn)含鋰溶液的設備，可直接應用于目前燒結法生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)，因而本發(fā)明具有上馬快、經(jīng)濟效益顯著等特點，可廣泛推廣應用于生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)。
權利要求
1.一種含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其特征在于由鋰輝石、石灰、燒堿磨細的混料經(jīng)過高壓浸出后進行殘渣分離和洗滌而得的含鋰溶液，加入到由鋁土礦、石灰石、純堿配制的生料漿經(jīng)過燒結、熟料溶出而得的鋁酸鈉溶液之中，并對此混合溶液經(jīng)過碳酸化分解。所得的含鋰氫氧化鋁進行焙燒；
2.按照權利要求1所述的含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其特征在于鋁酸鈉溶液與含鋰溶液間的體積比為1∶(0.005～0.10)，而鋁酸鈉溶液中氧化鋁濃度125-135g/l，含鋰溶液中氧化鋰的濃度為0.5～4g/l;
3.按照權利要求1或2所述的含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其特征在于鋁土礦、石灰石、純堿的配比原則是所配制的生料漿中的Na2O的分子數(shù)〔N〕、Fe2O3的分子數(shù)〔F〕、Al2O3的分子數(shù)〔A〕、CaO的分子數(shù)〔C〕及SiO2的分子數(shù)〔S〕滿足下式(〔N〕)/(〔A〕+〔F〕) ＝1， (〔C〕)/(〔S〕) ＝2;
4.按照權利要求1或2所述的含鋰氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其特征在于鋰輝石、石灰與燒堿間的重量配比為1∶(1～4)∶(0.3～0.5)。
全文摘要
本發(fā)明將以鋁土礦、石灰石、純堿而制成的鋁酸鈉溶液中，加入由鋰輝石、石灰、燒堿而制成的含鋰溶液，將此混合溶液經(jīng)過碳酸化分解、所析出的含鋰氫氧化鋁進行焙燒即得含鋰氧化鋁。含鋰氧化鋁用來電解生產(chǎn)鋁，可不必補加碳酸鋰，同樣可使噸鋁電耗下降500度左右。因而若折算碳酸鋰的生產(chǎn)成本可降低50～62.5％。
文檔編號C01F7/04GK1030218SQ8710503
公開日1989年1月11日 申請日期1987年7月2日 優(yōu)先權日1987年7月2日
發(fā)明者楊毅宏, 畢詩文, 李春榮, 張文聲 申請人:東北工學院