[发明专利]利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺

说明书

本发明提供了一种利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，包括如下步骤：1）将磷石膏、低品位铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，得A品；2）将A品水磨后用水溶出，并进行固液分离，滤出液为B品，残渣为C品；3）向B品中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，得氧化铝；4）将C品烘干、粉碎，然后加入石灰石和石膏进行研磨，得硅酸盐水泥。本发明具有处理工艺简单，成本低，铝收率高，环境友好的特点。

技术领域

本发明涉及一种利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙（CaSO₄），其含量一般可达到70～90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

低品位铝土矿，顾名思义是铝硅含量较低的铝土矿，其铝硅比在2-3:1左右，而高品位铝土矿的铝硅比接近10:1左右，因此，较低铝硅比的铝土矿就被称之为低品位铝土矿。由于低品位铝土矿中铝硅比含量低，直接将其炼铝其成本会非常高，因此，现目前的低品位铝土矿很少得到应用，造成了资源浪费。

现目前，磷石膏主要应用于建材和制酸，均需要配合复杂工艺和添加相当量的反应物质进行反应才能完成，成本较高，且工艺复杂；而尽管针对低品位铝土矿也研究了较多的选矿工艺，通过一系列的工艺将低品位铝土矿进行分选，得出精矿和尾矿，并将精矿进行炼铝。但是，选矿工艺同样复杂，成本高，并且尾矿中仍然存在大量的铝硅元素没有得到应用，浪费大。

而针对磷石膏和低品位铝土矿的综合利用，如何通过磷石膏和低品位铝土矿联合使用来提铝并回收利用磷石膏中的硅酸盐成分，并未见报道。本研究正是着眼于综合利用磷石膏和低品位铝土矿，设计了一套磷石膏和低品位铝土矿综合利用的工艺，进一步缓解了磷石膏和低品位铝土矿对环境造成的压力，实现了废弃资源的有效利用。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺。本发明具有处理工艺简单，成本低，铝收率高，环境友好的特点。

本发明的技术方案

一种利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，包括如下步骤：

1）将磷石膏、低品位铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，得A品；

2）将A品水磨后用水溶出，并进行固液分离，滤出液为B品，残渣为C品；

3）向B品中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，得氧化铝；

4）将C品烘干、粉碎，然后加入石灰石和石膏进行研磨，得硅酸盐水泥。

前述的利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，步骤1）中，所述添加剂为碳酸钠或烧碱。

前述的利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，步骤1）中，所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。

前述的利用低品位铝土矿和磷石膏提铝联产硅酸盐水泥的工艺，步骤1）中，所述的生料中，磷石膏和低品位铝土矿按照1:1.5-2.5重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na₂O和A1₂O₃+Fe₂O₃总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的12-23%。