[发明专利]一种中低品位铝土矿的除杂方法在审
申请号: | 201710260854.7 | 申请日: | 2017-04-20 |
公开(公告)号: | CN108726545A | 公开(公告)日: | 2018-11-02 |
发明(设计)人: | 曹绍涛;张泽豪;陈芳芳;张懿 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | C01F7/06 | 分类号: | C01F7/06;C01B33/24;C01F11/46 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 焙烧 铝土矿 中低品位铝土矿 碱液 固液分离 脱硅液 除杂 脱硅 流态化焙烧炉 铝土矿精矿 氧化铝生产 资源化利用 过程能耗 环保效益 矿石品位 循环利用 硅酸钙 排放量 消耗量 氧化铝 赤泥 溶出 脱除 石灰 矿石 送入 返回 排放 | ||
1.一种中低品位铝土矿的除杂方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将铝土矿送入流态化焙烧炉进行焙烧,焙烧过程中持续通入空气,得到焙烧后的铝土矿;
(2)经步骤(1)得到的焙烧后的铝土矿与碱液混合进行脱硅反应,固液分离,得到铝土矿精矿和脱硅液;
(3)将步骤(2)中所述脱硅液进行脱硅处理后,固液分离,得到硅酸钙产品和碱液,所得碱液调整浓度后返回步骤(2)循环利用。
2.根据权利要求1所述的除杂方法,其特征在于,步骤(1)所述铝土矿中二氧化硅的含量为10wt%~30wt%,全硫含量为0.7wt%~5wt%,有机碳的含量为0.1wt%~2wt%;
优选地,步骤(1)所述铝土矿经预处理后送入流态化焙烧炉;
优选地,所述预处理为研磨和预热;
优选地,所述研磨为:使经过研磨的铝土矿的70%~90%过100目筛;
优选地,所述预热温度为300℃~500℃。
3.根据权利要求1或2所述的除杂方法,其特征在于,步骤(1)中所述流态化焙烧炉为气态悬浮焙烧炉、流化床循环焙烧炉或闪速炉中任意一种;
优选地,步骤(1)所述焙烧的焙烧温度为800℃~1100℃,优选为900℃~1050℃;
优选地,步骤(1)所述焙烧的焙烧时间为0.1min~60min,优选为1min~10min;
优选地,步骤(1)所述焙烧后的铝土矿中全硫含量<0.1wt%,有机碳含量<0.1wt%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的除杂方法,其特征在于,步骤(1)所述焙烧过程中产生的含硫烟气进行尾气吸收处理;
优选地,所述尾气吸收处理为:将产生的含硫烟气通入石灰乳中反应,然后进行固液分离,得到硫酸钙产品。
5.根据权利要求1-4任一项所述的除杂方法,其特征在于,步骤(2)中所述焙烧后的铝土矿经冷却后与碱液混合;
优选地,所述冷却为:将焙烧后的铝土矿经旋风分离器进行冷却,冷却至出料温度;
优选地,所述出料温度为80℃~200℃;
优选地,所述冷却过程中产生的高温空气用于预热铝土矿;
优选地,所述高温空气的温度为200℃~400℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的除杂方法,其特征在于,步骤(2)所述碱液中Na2O的浓度为50g/L~140g/L,优选为80g/L~120g/L;
优选地,步骤(2)中所述脱硅反应的反应温度为70℃~110℃,优选为90℃~100℃;
优选地,步骤(2)中所述脱硅反应的反应时间为20min~210min,优选为30min~100min;
优选地,步骤(2)中所述脱硅反应的液固比为(2~15):1,优选为5:1。
7.根据权利要求1-6任一项所述的除杂方法,其特征在于,步骤(2)中所述铝土矿精矿中氧化铝含量为60wt%~80wt%,二氧化硅含量<10wt%,全硫含量<0.1wt%,有机碳碳含量<0.1wt%。
8.根据权利要求1-7任一项所述的除杂方法,其特征在于,步骤(2)中所述脱硅处理为:将脱硅液与石灰混合;
优选地,所述石灰用量为:石灰与脱硅液中二氧化硅的摩尔比>2。
9.根据权利要求1-8任一项所述的除杂方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)铝土矿经研磨和预热后,送入流态化焙烧炉在900℃~1050℃下进行焙烧1min~10min,焙烧过程中持续通入空气,得到焙烧后的铝土矿,其中全硫含量<0.1wt%,有机碳含量<0.1wt%;焙烧过程中产生的含硫烟气通入石灰乳中反应,然后进行固液分离,得到硫酸钙产品;
(2)经步骤(1)得到的焙烧后的铝土矿用旋风分离器进行冷却,冷却至出料温度,然后与Na2O的浓度为80g/L~120g/L的碱液混合在90℃~100℃下进行脱硅反应30min~100min,脱硅反应的液固比为5:1,然后固液分离,得到铝土矿精矿和脱硅液;
(3)将步骤(2)中所述脱硅液与石灰混合进行脱硅处理后,固液分离,得到硅酸钙产品和碱液,所得碱液调整浓度后返回步骤(2)循环利用。
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