[发明专利]冶金氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于氧化铝生产领域，具体涉及一种冶金氧化铝的制备方法。

背景技术

从现有的用途来看，大体可以把氧化铝分为两大类：一类是用作电解铝生产的冶金氧化铝，占氧化铝产量的大多数；另一类为非冶金氧化铝，包括非冶金用的氢氧化铝和氧化铝，也称之为多品种氧化铝或特种氧化铝，因其作用不同而与冶金氧化铝有较大的区别，主要表现在纯度、化学成分、形貌、形态等方面。

目前世界上每年约生产7000万吨氧化铝，各氧化铝厂几乎全采用铝土矿为原料。我国是世界上最大的氧化铝生产国，2008年的氧化铝产量大约为2100万吨，约占世界总产量的30%。但我国铝土矿资源相对贫乏，铝土矿的储量仅占世界总储量的6%左右，矿石品位较低，矿石类型主要以难处理的一水硬铝石为主，处理工艺复杂，能耗较高，生产成本也较高，由于我国铝土矿资源的不足，2008年我国进口铝土矿矿石约2500万吨，占国内铝土矿使用量的50%。矿石资源的不足严重影响了我国氧化铝工业的发展，寻找新的氧化铝工业原料，研究生产氧化铝的新的工艺技术成为我国铝工业发展的当务之急。

另外，我国攀枝花地区采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中，除获得相应目标合金外，还会产生大量的尾渣，从资源综合利用的角度出发，利于废弃物进行氧化铝生产对环境保护具有重大意义。

发明内容

本发明提供一种冶金氧化铝的制备方法，该方法以熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣为原料，且所得产品符合GB/T4294_2010的国家标准。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种冶金氧化铝的制备方法，具体步骤为：

a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250℃下焙烧改性；

b)将焙烧改性的铝熔渣通过拜耳法制得冶金氧化铝；

其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100：5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣。

优选的，上述铝熔渣的成分满足：Al₂O₃ 50～60wt%，CaO 15～30wt%，SiO₂ 1～7wt%，MgO 3～10wt%，TiO₂含量低于3wt%。

优选的，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰。

优选的，所述步骤a中在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250℃下焙烧改性0.5-1小时。

优选的，所述步骤a中铝熔渣焙烧改性后铝熔渣的铝硅比为25以上。

优选的，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生铝熔渣的过程中的热量。

优选的，所述焙烧改性在化渣炉中进行。

所述化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。

优选的，所述b步骤中拜耳法制备冶金氧化铝过程中，焙烧改性后的铝熔渣通过碱溶液碱溶得铝酸钠溶液；其中，碱溶液的浓度为200~230g/L，碱溶液与铝熔渣的液固比为0.9-1.2，碱溶时间为1h-3h，碱溶温度为200-300℃。

本发明还提供了熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣在制备冶金氧化铝中的用途。

本发明的有益效果：

本发明利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔废渣来生产冶金氧化铝，所得产品符合GB/T4294_2010的国家标准，且铝熔渣提取氧化铝后的残渣赤泥可用于生产水泥产品，不再产生尾渣，可以实现铝熔渣综合资源化和无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策。另外，该渣产生的过程中具有大量余热，因而有效的利用该渣节约电耗，具有一定的经济效益。

具体实施方式

本发明提供了一种冶金氧化铝的制备方法，具体步骤为：

a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250℃下焙烧改性；

b)将焙烧改性的铝熔渣通过拜耳法制得冶金氧化铝；

其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100：5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中产生的尾渣，其主要物相为铝酸钙和镁铝尖晶石。

优选的，上述铝熔渣的成分满足：Al₂O₃ 50～60wt%，CaO 15～30wt%，SiO₂ 1～7wt%，MgO 3～10wt%，TiO₂含量低于3wt%。