[发明专利]一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料联产纳米氧化铁的方法

权利要求书

1.一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.预磁选：将铝土矿尾矿矿浆通过磁选分离出磁尾矿和非磁铝精矿；

S2.超声波强化矿物浸出：在超声条件下，采用生物酸浸出剂浸出非磁铝精矿，压滤后得浸出渣和浸出液；

S3.焙烧：清洗浸出渣，将浸出渣在1200～1500℃下焙烧1～3h，得低铁耐火砖基料；

S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在超声条件下进行光辐射，抽滤、洗涤后得超细粉体草酸亚铁沉淀，所得滤液和洗液合并返回步骤S2；

S5.制备氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁干燥后通氧焙烧，得到纳米氧化铁；

其中，步骤S2中生物酸浸出剂采用黑曲霉菌发酵培养液，所述黑曲霉菌菌种是购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心编号为CGMCC NO.1539黑曲霉菌的传代菌种。

2.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S1采用高梯度磁选进行预磁选，控制矿浆给料浓度为20～40％，背景场强为0.4～1.1T，磁棒介质Φ0.5～2mm。

3.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S2超声波强化矿物浸出过程中：采用超声波粉碎仪对浸出过程进行超声，超声功率为200～400W，液固比10～5:1，浸出温度20～50℃，搅拌速度100～300r/min，浸出时间15～40min。

4.根据权利要求1或3所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S2所述生物酸浸出剂的制备方法为：将黑曲霉菌菌种接种于液体培养基中，液体培养基成分为：NaNO₃ 2g/L、K₂HPO₄ 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO₄ 0.5g/L、FeSO₄ 0.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min，然后于25～30℃，初始pH为5.2～6.8条件下以150～250r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至0.5～2.5时，去除菌丝体，稀释5～10倍，得到生物酸浸出剂。

5.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸出渣在1200～1500℃下进行焙烧2h。

6.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S4超声波介入光强化析出副产品过程具体为：在频率为20～30kHz的超声波介入下，利用照度为1×10³～1×10⁷Lx的光辐射浸后液0.1～5h。

7.根据权利要求1或6所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S4所得超细粉体草酸亚铁沉淀的粒度范围为50～200nm。

8.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S5中将所述超细粉体草酸亚铁置于105～110℃下干燥，然后在300～800℃下通氧焙烧1～5h，得到纳米氧化铁。

9.根据权利要求8所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，所述纳米氧化铁的粒度范围3～8nm。