[发明专利]一种利用高铝预熔渣生产氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金固体废弃资源综合利用领域，尤其涉及一种利用高铝预熔渣生产氧化铝的方法，高铝预熔渣用于代替原生产方法中的石灰。

背景技术

在采用熔融还原法制取合金的冶炼过程中，除获得相应目标铁合金外，还会产生大量的尾渣，其中高铝预熔渣就是一种在冶炼合金过程中所产生的二次废渣，其主要物相以铝酸钙和镁铝尖晶石为主。其主要成分重量百分比为Al₂O₃50～60%，CaO在15～25%，SiO₂1～3%，MgO3～8%，TiO₂含量低于2%，其余为不可避免的杂质；因而有效的利用该渣不仅可以解决因大量工业废渣带来的堆积环境问题，同时具有一定的经济效益。

目前，我国氧化铝工业采用的铝土矿资源主要为一水硬铝石型铝土矿，其中含有TiO₂约2～3%。在铝土矿高压溶出过程中，由于TiO₂的阻滞作用，会使矿石中的氧化铝难以充分溶出。为消除TiO₂的危害，在一水硬铝石型铝土矿高压溶出时通常都需要添加石灰，一般添加量为7～10%，石灰拜耳法中更是高达15～20%。本发明的发明人预采用的高铝预熔渣中含有CaO约22%，若利用其中的CaO代替石灰用于铝土矿拜耳法溶出，将会带来显著的经济效益。

现有氧化铝生产方法为：

A、配料：石灰15～20%，铝土矿80-85%；

B、采用拜耳法生产氧化铝。

其中，步骤B采用拜耳法生产氧化铝具体方法如下：

混合铝土矿和石灰，然后加入200g/L浓度的碳酸钠溶液并在220℃条件下碱溶2小时，得铝酸钠溶液；铝酸钠溶液与残渣分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间(12小时)搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝。

发明内容

本发明的目是提供一种利用高铝预熔渣生产氧化铝的方法，具有利用二次废弃资源、无公害化有效利用，并降低氧化铝生产成本的优点。

本发明方法为：

A、配料：高铝预熔渣15～20%，铝土矿80-85%；

B、采用拜耳法生产氧化铝。

步骤B采用拜耳法生产氧化铝具体方法如下：

1）混合铝土矿和高铝预熔渣，然后加入150-250g/L（优选200g/L）碳酸钠溶液并在200-280℃（优选220℃）条件下碱溶1-3小时（优选2小时），过滤，得铝酸钠溶液；

2）铝酸钠溶液降低温度至50-75℃，加入氢氧化铝作晶种，经长时间（12小时）搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950～1200℃温度下煅烧，得氧化铝。

本发明技术方案的关键点是以高铝预熔渣为原料，通过调整其与铝土矿的配加比例及相关溶出参数（温度、时间等），提高氧化铝生产过程中铝土矿的氧化铝相对溶出率。

采用高铝预熔渣代替石灰生产氧化铝，不仅可起到石灰的作用，同时可以将高铝预熔渣中的氧化铝溶出，可有效的降低其生产成本。同时，高铝预熔渣的溶出温度为200～280℃，溶出时间在1-3小时之间，其铝土矿中氧化铝的相对溶出率可达95%以上。

本发明生产方法不再产生新的尾渣，可以实现高铝预熔渣综合资源化和无害化处理，符合国家循环经济的产业政策。

具体实施方式

以下通过对本发明具体实施方式的描述说明但不限制本发明。

本发明提供的利用高铝预熔渣生产氧化铝的方法，包括如下步骤：

A、配料：高铝预熔渣15～20%，铝土矿80-85%；

B、采用拜耳法生产氧化铝。

所述高铝预熔渣主要物相以铝酸钙和镁铝尖晶石为主。

其中，所述高铝预熔渣主要成分重量百分比为Al₂O₃50～60%，CaO在15～25%，SiO₂1～3%，MgO3～8%，TiO₂含量低于2%，其余为不可避免的杂质。高铝预熔渣的溶出温度在200～280℃，溶出时间为30～90分钟。

其中，步骤B采用拜耳法生产氧化铝方法如下：

1）混合铝土矿和高铝预熔渣，然后加入150-250g/L（优选200g/L）碳酸钠溶液并在200-280℃（优选220℃）条件下碱溶1-3小时（优选2小时），过滤，得铝酸钠溶液；