一種鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于采礦和冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁土礦中有用組分的分步驟分離
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，伴隨我國鋁工業(yè)的快速發(fā)展以及國內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量大幅度增長，導(dǎo)致了對鋁土礦(又稱鋁礬土)需求量的急劇增加。而我國目前鋁土礦真正可開采且具有一定競爭力的儲量不到2億噸，而且國內(nèi)鋁土礦80%以上的A/S為5-8，甚至更小的中低品位鋁土礦，現(xiàn)有氧化鋁廠大多數(shù)只能利用鋁硅比大于7以上品級的鋁土礦。而我國鋁硅比大于7的鋁土礦只占總儲量的30%左右，且以一水硬鋁石型鋁土礦為主，其溶出性差導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。除此之外，目前的氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)還會排出數(shù)量巨大的廢棄物一一赤泥及廢棄的低品位鋁土礦，造成了資源嚴(yán)重浪費及環(huán)境污染。
[0003]近幾年，科研領(lǐng)域也出現(xiàn)了多種低品位鋁土礦的綜合利用方法，其中包括將鋁土礦煅燒后再將組分分步提取的方案，通過在鋁土礦中加入活化成分進(jìn)行高溫煅燒，將硅和鋁分離后再加入酸進(jìn)行分步提取，但是這些僅限于實驗室設(shè)計的方法，缺少在工業(yè)化應(yīng)用的裝置，實現(xiàn)大規(guī)模的自動化工業(yè)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型公開了一種用于鋁土礦中有用組分的分離裝置，無論低品位還是高品位鋁土礦，均可對其中的鋁、鈉、鐵和稀有金屬的分步提取，基本可實現(xiàn)鋁土礦的吃干榨盡，而且具有工業(yè)化實現(xiàn)簡單、便于與現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備關(guān)聯(lián)、工業(yè)化自動化強等特點。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置，包括鋁鈉提取單元，硅提取單元和控制單元，鋁礬土輸送裝置輸送的鋁礬土原料顆粒經(jīng)過鋁鈉提取單元對其中的鋁和納提取，再經(jīng)過硅提取單元對其中的硅提取后，對余渣收集；
[0007]所述的工業(yè)化分離裝置中設(shè)置有若干只溫度傳感器、若干只pH檢測器、若干只流量計，并通過若干物料傳送裝置和若干只設(shè)置在管路中的控制閥門分別實現(xiàn)固態(tài)物料和液態(tài)物料的轉(zhuǎn)移輸送；所述的控制單元與溫度傳感器、PH檢測器、流量計、物料傳送裝置和控制閥門電聯(lián)接，通過采集溫度傳感器、PH檢測器和流量計的信號，并按照設(shè)定的工業(yè)化流程實現(xiàn)物料傳送裝置和控制閥門的自動控制。
[0008]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的鋁鈉提取單元包括進(jìn)水管路、鋁釩土輸送裝置、活化劑輸送裝置、混料裝置和混料裝置后依次設(shè)置的燒結(jié)窯、水浸槽和一級過濾器；
[0009]所述的進(jìn)水管路將水注入水浸槽，鋁釩土輸送裝置輸送的鋁礬土原料顆粒和活化劑輸送裝置輸送的活化劑顆粒在混料裝置中按比例均勻混合后，再置于燒結(jié)窯中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)產(chǎn)物經(jīng)過水浸槽水浸后，再經(jīng)一級過濾器過濾后，一級濾液進(jìn)入后續(xù)余渣處理流程中，一級濾澄則進(jìn)入下一步提取環(huán)節(jié)。
[0010]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述一級過濾器的出液口與進(jìn)水管路相連通，實現(xiàn)燒結(jié)物料的循環(huán)水浸，循環(huán)水浸后的一級濾渣進(jìn)入下一步提取環(huán)節(jié)。
[0011]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的水浸槽上設(shè)置有溶出磨，對燒結(jié)窯輸出的物料進(jìn)行研磨細(xì)化。
[0012]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的硅提取單元包括進(jìn)酸管路、酸浸槽、陳化槽、二級過濾器和硅回收容器，所述的進(jìn)酸管路將酸注入酸浸槽，所述的一級濾渣輸送至酸浸槽，經(jīng)過酸浸后轉(zhuǎn)入陳化槽內(nèi)進(jìn)行陳化，然后經(jīng)過二級過濾器過濾，二級濾渣輸送至硅回收容器，二級濾液進(jìn)入下一步提取環(huán)節(jié)。
[0013]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的二級過濾器的出液口與進(jìn)酸管路相連通。
[0014]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，還包括設(shè)置在硅提取單元之后的稀有金屬提取單元和鋁鐵分離提取單元，對硅提取單元剩余的余渣進(jìn)行分組分提??；
[0015]所述的稀有金屬提取單元包括鈦提取裝置或者級聯(lián)的鈦、釩提取裝置，硅提取單元中的二級濾液經(jīng)過稀有金屬提取單元提取后，輸出溶液進(jìn)入下一步環(huán)節(jié)；
[0016]所述的鋁鐵分離提取單元包括鋁鈉溶液提取管路、結(jié)晶裝置、三級過濾器、熱解裝置、溶解槽、四級過濾器和鐵回收容器；所述的三級過濾器的出液口與進(jìn)水管路相連通，所述的熱解裝置的出液口與進(jìn)酸管路相連通，所述的四級過濾器的出液口與鋁鈉提取管路相連通；
[0017]稀有金屬提取單元的輸出液進(jìn)入結(jié)晶裝置后進(jìn)行降溫結(jié)晶，再經(jīng)三級過濾器過濾后，三級濾液經(jīng)由進(jìn)水管路使水得到循環(huán)利用，三級濾渣輸送至熱解裝置經(jīng)高溫?zé)峤夂?，液體經(jīng)由進(jìn)酸管路使得酸得以循環(huán)利用，熱解后的固態(tài)物置于溶解槽中，經(jīng)過一級過濾器輸出的一級濾液溶解后再經(jīng)四級過濾器過濾，四級濾液經(jīng)由鋁鈉溶液提取管路進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)終端，四級濾渣輸送至鐵回收容器中；
[0018]所述鋁鈉溶液提取管路生產(chǎn)終端回收的活化劑再進(jìn)入活化劑輸送裝置，實現(xiàn)活化劑的循環(huán)使用。
[0019]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，還包括設(shè)置在硅提取單元之后的鋁鐵分離提取單元，對余渣進(jìn)行分組分提??；
[0020]所述的鋁鐵分離提取單元包括鋁鈉溶液提取管路、結(jié)晶裝置、三級過濾器、熱解裝置、溶解槽、四級過濾器和鐵回收容器；所述的三級過濾器的出液口與進(jìn)水管路相連通，所述的熱解裝置的出液口與進(jìn)酸管路相連通，所述的四級過濾器的出液口與鋁鈉提取管路相連通；
[0021]硅提取單元中的二級濾液進(jìn)入結(jié)晶裝置后進(jìn)行降溫結(jié)晶，再經(jīng)三級過濾器過濾后，三級濾液經(jīng)由進(jìn)水管路使水得到循環(huán)利用，三級濾渣輸送至熱解裝置經(jīng)高溫?zé)峤夂?，液體經(jīng)由進(jìn)酸管路使得酸得以循環(huán)利用，熱解后的固態(tài)物置于溶解槽中，經(jīng)過一級過濾器輸出的一級濾液溶解后再經(jīng)四級過濾器過濾，四級濾液經(jīng)由鋁鈉溶液提取管路進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)終端，四級濾渣輸送至鐵回收容器中；
[0022]所述鋁鈉溶液提取管路生產(chǎn)終端回收的活化劑再進(jìn)入活化劑輸送裝置，實現(xiàn)活化劑的循環(huán)使用。
[0023]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的水浸槽、酸浸槽、陳化槽中均設(shè)置有攪拌裝置；所述的控制閥門設(shè)置在赤泥管路、進(jìn)水管路、進(jìn)酸管路、一級過濾器出液口、二級過濾器出液口、三級過濾器出液口和四級過濾器出液口。
[0024]上述鋁土礦中有用組分的工業(yè)化分離裝置中，所述的酸浸槽中注入的酸為硫酸；所述的活化劑為碳酸鈉或氫氧化鈉。
[0025]本實用新型的有益技術(shù)效果如下:
[0026]1、本實用新型在裝置中設(shè)置了若干只溫度傳感器、pH檢測器、流量計、物料傳送裝置和控制閥門，在控制單元的控制下，按照設(shè)定的工業(yè)化流程實現(xiàn)物料傳送裝置和控制閥門的自動控制，實現(xiàn)了赤泥的大規(guī)模的自動化工業(yè)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率和規(guī)?；б?。
[0027]2、本實用新型給出鋁土礦有用組分的分步提取裝置，裝置包含各個組分的提取單元，并設(shè)計了多種組合方案，便于廠家根據(jù)生產(chǎn)條件進(jìn)行實地搭配，或進(jìn)行全部組分的提取，也可只進(jìn)行部分組分的提取。比如廠家可以根據(jù)自身條件只進(jìn)行鋁、鈉提取，也可進(jìn)行鋁、鈉、硅提取或者包括稀有金屬在內(nèi)的的全部組分提取。
[0028]3、本實用新型根據(jù)鋁土礦鋁硅比參數(shù)，選擇合適的溫度、燒結(jié)時間和活化劑比例，可實現(xiàn)鋁土礦中絕大部分鋁元素反應(yīng)為溶于水的成分，而鋁土礦中硅、鐵等元素則不溶于水，經(jīng)過后續(xù)酸浸后得以分組分提取，無論對于鋁硅比高的高品位鋁土礦還是低品位鋁土礦，均適用。
[0029]4、本實用新型將鋁鐵分離獲得的鋁鈉溶液通過管路傳輸并入氧化鋁生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)線中，進(jìn)行碳分處理或晶種分離，獲得氧化鋁產(chǎn)品，并在生產(chǎn)終端回收了活化劑一一碳酸鈉，使其可再次填入燒結(jié)窯中循環(huán)應(yīng)用，節(jié)約了成本。
[0030]5、本實用新型將一級過濾器的出液口通過閥門與進(jìn)水管路相連通，實現(xiàn)了燒結(jié)物料的循環(huán)水浸，可以通過自動控制管路中的閥門，實現(xiàn)對物料設(shè)定次數(shù)的循環(huán)水浸后，再自動將溶液輸出至鋁鈉溶液提取管路。
[0031]6、本實用新型將二級過濾器的出液口通過閥門與進(jìn)