[发明专利]一种基于钙化-碳化法的无蒸发生产氧化铝的方法

摘要

本发明涉及氧化铝生产领域，具体涉及一种基于钙化-碳化法的无蒸发生产氧化铝的方法。其步骤是将破碎后铝土矿、铝酸钙以及一次循环母液混合后于100～280℃下进行一次钙化转型溶出，溶出后的母液经粗液精制及分解后直接返回溶出过程循环使用。钙化渣经碳化转型后二次低温溶铝，二次溶出的铝酸钠溶液经过含钙矿物沉铝后得到铝酸钙，铝酸钙返回一次钙化转型溶出过程作为钙源循环使用。二次低温溶铝得到的尾渣的主要成分为硅酸钙和碳酸钙，可直接用于水泥工业。本方法取消了现有铝土矿生产氧化铝过程的蒸发工序，大幅度降低了生产过程的能耗，并在提高氧化铝回收率的同时实现了尾渣的无害化利用，是一种节能环保的氧化铝生产方法。

主权项

一种基于钙化‑碳化法的无蒸发生产氧化铝的方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)钙化转型溶出将铝土矿与铝酸钙或铝酸钙和石灰以及铝酸钠一次循环母液混合，于温度100～280℃下进行钙化转型溶出反应，反应时间为15～60min，反应后得到主要成分为水化石榴石的钙化渣以及铝酸钠一次溶出母液；(2)一次溶出母液处理一次溶出母液经石灰乳精制以及加氢氧化铝晶种分解、析出氢氧化铝后，分别得到氢氧化铝和分解母液，氢氧化铝经焙烧制备氧化铝产品；(3)碳化转型将清水与钙化渣按液固比(3～15)：1mL/g在密闭容器中混合后，向密闭容器内通入CO₂，使密闭容器内CO₂气体的分压达到0.8～1.8MPa，再于90～150℃的条件下碳化转型反应10～240min，得到的矿浆经液固分离，固相为主要成分为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝的碳化渣，液相为清水；(4)低温溶铝将碳化渣采用氢氧化钠浓度为50～150g/L的二次低温溶铝母液，在溶铝温度40～100℃以及溶铝时间20～120min条件下提取碳化转型渣中的氢氧化铝，二次低温溶铝母液与碳化渣的液固比为(4～15)：1mL/g，反应得到的矿浆经液固分离，固相为主要成分为硅酸钙和碳酸钙的新型结构赤泥，液相为含有铝酸钠的二次低温溶出母液；将步骤(3)和步骤(4)操作1～5次；(5)沉铝向二次低温溶出母液中加入含钙物料，反应得到铝酸钙沉淀和氢氧化钠溶液。