[发明专利]一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法

说明书

技术领域

一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，涉及一种脱除铝土矿中有机物的方法，特别是湿法催化、氧化降解铝土矿中有机物的方法。

背景技术

拜耳法生产氧化铝的铝土矿，不论何种矿物类型，均含有少量(千万分之几至万分之几)有机物杂质；在高温溶出过程中腐植酸类有机物和碱液反应，生成各种腐植酸钠盐，被溶入铝酸钠溶液；在生产流程中循环积累。国际上许多研究结果表明，拜耳法铝酸钠溶液中有机物含量累积到一定程度后，严重影响氧化铝的产品质量、生产效率和经济成本，如降低Al₂O₃溶出率；种分时使加入晶种失效减慢分解；Al(OH)₃产品细化；Al₂O₃杂质增高；碱耗增加；赤泥沉降速度降低；脱硅过程效果减退；特别对一水硬铝石溶出的抑制作用十分明显。例如，有研究表明铝酸钠溶液中有机物含量增加1mg/L，Al₂O₃分解产出将降低1～2Kg/L。更有报道当有机物含量达2％时，Al₂O₃溶出率由89％降低至67％。

拜耳法铝酸钠溶液用于制取拟薄水铝石或生产砂状氧化铝时，溶液中的有机物杂质的危害特别大，溶液中残留的有机物杂质生成晶粒非常细小的草酸盐，在铝酸钠分解产出比表面积很大的胶状Al₂O₃水合物时，草酸盐往往被吸附粘着在Al₂O₃水合物胶体颗粒上，与之共沉淀，造成产品杂相增多。有机钠盐的形成会增加碱耗，提高溶液的密度、粘度、沸点和使溶液起泡，使种分产率下降，产品细化。

针对如何去清除铝土矿中有机物杂质，业内人士进行了大量的试验和实践。对此，文献报导很多，例如：向生产中循环母液添加Na₂C₂O₄·H₂O晶种析出有机物；蒸发母液析出Na₂CO₃·H₂O带出部分有机物；向母液中添加MnO₂、石灰乳清除有机物；添加特殊处理过的氧化钙、MgSO₄、草酸钙等物质直接从铝酸钠溶液中清除有机物等；但日本专家指出上述方法只能排除草酸钠和碳酸钠不能有效排除有机钠盐，能有效去除全部有机物的方法是高温煅烧：将铝土矿预破碎，在中性气氛下焙烧除去残留的有机物；将氢氧化铝与母液充分混合后在130℃下烘干，再高温煅烧除去有机物。

上述诸法，工艺复杂，经济性能差，效率不高(根据报道，除煅烧法外，清除率最好的仅达40％)；不能经济有效的从源头上清除有机物杂质。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的去除有机物效率低、引进杂质和能耗较高等缺点，提供一种工艺简便，清除率高，能耗较低，易于工业化生产，特别是从源头上切断铝酸钠溶液中有机物的来源，并直接消除有机物对溶出中脱硅过程影响的湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。

一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其脱除过程的步骤包括：

(1)将铝土矿样磨细；

(2)将细磨的铝土矿调浆；

(3)加入双氧水和通入臭氧进行有机物的氧化反应；氧化反应后的有机物生成可溶性的化合物及CO₂，使有机物与铝土矿分离脱除。

本发明的一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其步骤(1)的铝土矿磨细至-0.075mm占75％以上。

本发明的一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其步骤(2)将细磨的铝土矿调浆的矿浆浓度重量为1％～30％。

本发明的一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其步骤(3)的双氧水加量占矿石总重量的1％～25％，通入矿浆中的臭氧量为60～150mg/L，反应30～300min。

本发明的一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其步骤(3)加入双氧水和通入至臭氧进行有机物的氧化反应时，还加入催化介质，其催化介质为三氧化二铝、铜离子和亚铁离子的催化介质。

本发明的一种湿法氧化脱除铝土矿中有机物的方法，其特征在于其步骤(3)中，通入臭氧时利用微孔材料和超声波，使臭氧在矿浆中均匀弥散，充分与矿石接触，提高氧化剂的氧化效率。