[发明专利]一种一水硬铝石型铝土矿的溶出方法

说明书

技术领域

一种一水硬铝石型铝土矿的溶出方法，本发明属于氧化铝生产技术领域，涉及一种一水硬铝石型铝土矿的溶出方法，特别是矿浆添加铁酸钙和石灰的预处理过程和预处理碱液的再生方法。

技术背景

在处理一水硬铝石型铝土矿的拜耳法溶出过程中，通常按干矿石量的5％～8％加入石灰作为溶出添加剂，石灰的加入，可以提高氧化铝的溶出速度、降低碱耗，但通常情况下，溶出赤泥的铝硅比A/S为1.3～2.0，钠硅比N/S为0.5左右。这部分溶出赤泥，如不进行回收，则造成碱的大量损失，并使矿石的利用率下降；若进行回收，则需采用能耗较高的烧结法处理，使整个生产过程的能耗升高。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提出一种全部采用湿法过程、能耗低、溶出赤泥的铝硅比A/S和钠硅比N/S也很低、资源的利用率高、外排赤泥易于综合利用的一水硬铝石型铝土矿的溶出方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种一水硬铝石型铝土矿的溶出方法，其特征在于其溶出过程是先用碱液、铁酸钙2CaO·Fe₂O₃和石灰CaO对铝土矿在进行预处理，然后进行固液分离，再将分离的固体在常规拜耳法溶出条件下溶出；使用过的预处理碱液中加入的石灰，脱去溶液中氧化铝，将预处理碱液再生。

本发明的一水硬铝石型铝土矿溶出方法，矿石预处理时添加铁酸钙和石灰的混合添加剂，使矿石中的硅矿物转化为在溶出过程中能够较稳定存在的铁水化石榴石(3CaO·Fe₂O₃·nSiO₂·(6-2n)H₂O)。

本发明的一水硬铝石型铝土矿溶出方法，其特征在于预处理时碱液浓度N_k为100～450g/L，预处理矿浆固含为50～300g/L，温度为80～180℃，反应时间0.5-12小时。

本发明的一水硬铝石型铝土矿溶出方法，其特征在于铁酸钙和石灰的加入量按铝土矿中的硅全部生成铁水化石榴石(3CaO·Fe₂O₃·nSiO₂·(6-2n)H₂O)加入，其中系数n为1～2.5，铁酸钙和石灰的分子比比例为1∶1。

本发明的一水硬铝石溶出方法，其特征在于使用过的预处理碱液中加入石灰，脱去溶液中的氧化铝，使溶液的再生，分离出脱铝渣后的碱液用于处理下一批矿石，脱铝渣主要成分为铝酸钙，采用碳酸钠溶液回收其中的氧化铝或作为制备铝酸钙水泥的原料。

本发明的方法，将铝土矿进行预处理再进行常规的溶出。预处理时碱液浓度N_k为100～450g/L，氧化铝浓度小于5g/L，按一定的配比加入铁酸钙2CaO·Fe₂O₃、石灰CaO和铝土矿，其中铁酸钙和石灰的加入量按铝土矿中的硅全部生成铁水化石榴石(3CaO·Fe₂O₃·nSiO₂·(6-2n)H₂O)加入，其中系数n为1～2.5，固含为50～300g/L，温度80～180℃，反应时间0.5-12小时，矿石中的硅矿物大部分转变为能够在拜耳法溶出过程中较稳定存在的铁水化石榴石(3CaO·Fe₂O₃·nSiO₂·(6-2n)H₂O)。进行液固分离后，固体在常规拜耳法溶出条件溶出，在溶出过程中矿石中的铝大部分进入溶液，由于矿石中的硅矿物已在预处理过程中部分转化为铁水化石榴石，不仅能促进溶出过程的进行，同时减少了钠硅渣的生成，降低了最终外排赤泥的铝硅比和钠硅比。溶出料浆经液固分离后，溶液送分解工序，赤泥外排；预处理后的碱液中加入适量的石灰，脱去溶液中的大部分氧化铝，实现预处理碱液分离的再生，脱铝渣主要成分为铝酸钙，可以采用碳酸钠溶液回收其中的氧化铝或作为制备铝酸钙水泥的原料。

本发明的方法的流程简单、易于操作，能够采用拜耳法较经济的处理含硅的的一水硬铝石型铝土矿，提高了资源利用率，为铝工业可持续发展提供了技术支撑。

本发明的溶出方法添加适量的铁酸钙和石灰用碱液对矿石进行预处理，使矿石中的硅矿物转变为溶出过程中能够较稳定存在的铁水化石榴石，从而降低了溶出赤泥铝硅比A/S和钠硅比N/S。