從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金、化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種從鋁土礦中提取高純氧化鋁的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化鋁粉體，具有高熔點、高硬度、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點，作為耐磨球、耐蝕襯底等 在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，但氧化鋁粉體大多從鋁土礦中提取，早期人們采用拜耳法生 產(chǎn)，因為其生產(chǎn)工藝流程簡單，能耗低，但此種方法要求鋁土礦中硅鋁比為8,然而我國大多 數(shù)鋁土礦的硅鋁比在3-7之間，且多為一水硬鋁石，故采用拜耳法提取受到一定的局限性， 在近期的研究中陸續(xù)出現(xiàn)了許多方法，如硫酸直接浸取法、氟氨助溶法、硫酸鋁銨法、石灰 石燒結(jié)自粉化法、堿石灰燒結(jié)法、碳酸鈉焙燒法、酸堿聯(lián)合法等，每種方法都有其實用價值， 但同時也存在著許多亟待解決的問題，如提取出來的氧化鋁中雜質(zhì)含量較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種從鋁土礦中提取高純氧化 錯的方法，提取的氧化錯含雜質(zhì)低，純度_。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其包括 如下步驟：
[0005] (1)將鋁土礦研磨均勻并進行灼燒；
[0006] (2)將灼燒后的鋁土礦與濃硫酸按比例混合，加熱攪拌，自然冷卻后沉降分離得浸 出液；
[0007] (3)向浸出液中加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液；
[0008] (4)向鋁酸鈉溶液中加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液；
[0009] (5)將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液；
[0010] (6)將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液充分混合制得硫酸鋁銨溶液并置于加熱裝 置中加熱，加熱溫度為10°c?50°C，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1?5,當混合液里產(chǎn)生晶 膜時取出并進行冷卻；
[0011] (7)分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結(jié)晶，再烘干；
[0012] (8)將硫酸鋁銨晶體置于馬弗爐中升溫至900°C?1400°C，煅燒0. 5?2小時，之 后冷卻制得氧化鋁。
[0013] 在步驟（6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加EDTA絡(luò)合劑并進行攪拌，添加量為 0? 001g/l ?0? 005g/l，攬祥時間為 lOmin ?50min。
[0014] 在步驟（6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭并進行攪拌，添加量為2. 5g/l? 22. 5g/l，攬拌時間為 lOmin ?60min。
[0015] 在步驟（6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭并進行攪拌，添加量為10g/l，攪 拌時間為30min。
[0016] 在步驟（6)中所述的硫酸錯按溶液中添加活性炭之如，在活性炭中加入稀硫酸并 進行攪拌，然后用去離子水清洗1次?5次。
[0017] 在活性炭中加入稀硫酸的濃度為0%?14. 68%，然后用去離子水清洗1次?5 次。
[0018] 在活性炭中加入稀硫酸的濃度為7. 61%，然后用去離子水清洗2次。
[0019] 在步驟（6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩并進行攪拌，添加量為0. 05g/ 1?0? 25g/l，攬祥時間為lOmin?60min。
[0020] 在步驟（6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩之前，在分子篩中加入稀硫酸并 進行攪拌，然后用去離子水清洗1次?5次。
[0021] 在活性炭中加入稀硫酸的濃度為0%?14. 68%，然后用去離子水清洗1次?5 次。
[0022] 本發(fā)明的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法具有以下優(yōu)點：第一，有效去除硫酸 鋁銨晶體中的鐵等雜質(zhì)，其中鐵的脫除率達到80. 67%，使得加工出的氧化鋁純度更好；第 二，加工過程更加高效；第三，由于活性炭是具有較強吸附能力的物質(zhì)；具有合理的發(fā)達的 毛細管孔隙結(jié)構(gòu)，這些孔隙結(jié)構(gòu)可以對溶液中的金屬離子產(chǎn)生吸附作用，所以對鐵離子以 外的金屬離子同樣可脫除；第四，降低了生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益；第五，過濾過程更加高 效。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法的工藝流程圖；
[0024] 圖2為在硫酸鋁銨溶液中加入EDTA絡(luò)合劑，鐵的脫除率與EDTA添加量關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案 進行清楚、完整地描述。
[0026] 本發(fā)明的一種從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其包括如下步驟：
[0027] (1)將鋁土礦研磨均勻并進行灼燒；灼燒2?5小時；
[0028] (2)將灼燒后的鋁土礦與濃硫酸按比例混合，加熱攪拌，自然冷卻后沉降分離得浸 出液；鋁土礦與濃硫酸的比例為1:1. 5,濃硫酸的濃度為90%，攪拌時間為1小時；
[0029] (3)向浸出液中加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液；
[0030] (4)向鋁酸鈉溶液中加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液；
[0031] (5)將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液；氨水和濃硫酸按2:1的比 例混合；
[0032] (6)將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液充分混合制得硫酸鋁銨溶液并置于加熱裝 置中加熱，加熱溫度為l〇°C?50°C，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1?5,當混合液里產(chǎn)生晶 膜時取出并進行冷卻；硫酸鋁銨結(jié)晶隨pH變化情況表1 :
[0033]表1硫酸鋁銨結(jié)晶隨pH變化情況
[0034]
【主權(quán)項】
1. 一種從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 將鋁土礦研磨均勻并進行灼燒； (2) 將灼燒后的鋁土礦與濃硫酸按比例混合，加熱攪拌，自然冷卻后沉降分離得浸出 液； (3) 向浸出液中加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液； (4) 向鋁酸鈉溶液中加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液； (5) 將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液； (6) 將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液充分混合制得硫酸鋁銨溶液并置于加熱裝置中 加熱，加熱溫度為KTC?50°C，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1?5,當混合液里產(chǎn)生晶膜時 取出并進行冷卻； (7) 分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結(jié)晶，再烘干； (8) 將硫酸鋁銨晶體置于馬弗爐中升溫至900°C?1400°C，煅燒0. 5?2小時，之后冷 卻制得氧化鋁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加 EDTA絡(luò)合劑并進行攪拌，添加量為0. 001g/l?0. 005g/l，攪 祥時間為IOmin?50min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭并進行攪拌，添加量為2. 5g/l?22. 5g/l，攪拌時間 為 IOmin ?60min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭并進行攪拌，添加量為l〇g/l，攪拌時間為30min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭之前，在活性炭中加入稀硫酸并進行攪拌，然后用去 離子水清洗1次?5次。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在活性炭 中加入稀硫酸的濃度為0%?14. 68%，然后用去離子水清洗1次?5次。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在活性炭 中加入稀硫酸的濃度為7. 61%，然后用去離子水清洗2次。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩并進行攪拌，添加量為〇. 〇5g/l?0. 25g/l，攪拌時間 為 IOmin ?60min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在步驟（6) 中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩之前，在分子篩中加入稀硫酸并進行攪拌，然后用去 離子水清洗1次?5次。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法，其特征在于：在分子篩 中加入稀硫酸的濃度為0%?14. 68%，然后用去離子水清洗2次。
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金、化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種從鋁土礦中提取高純氧化鋁的方法。主要步驟為：將鋁土礦研磨均勻并進行灼燒，將鋁土礦與濃硫酸混合，加熱攪拌，冷卻后沉降分離得浸出液；之后加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液；之后加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液；將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液；將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液混合制得硫酸鋁銨溶液并加熱，加熱溫度為10℃～50℃，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1～5，當產(chǎn)生晶膜時取出并進行冷卻；分離出硫酸鋁銨晶體并烘干，重結(jié)晶，再烘干；將硫酸鋁銨晶體置于馬弗爐中升溫至900℃～1400℃，煅燒0.5～2小時，之后冷卻制得氧化鋁。本發(fā)明提純效果好，生產(chǎn)效益高。
【IPC分類】C01F7-02
【公開號】CN104591239
【申請?zhí)枴緾N201410811821
【發(fā)明人】陳廷益, 劉衛(wèi), 謝雅典, 陳輝林, 付業(yè)琦
【申請人】貴州師范大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月23日