專利名稱：一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法
取氧化鋁的方法技術(shù)領(lǐng)域一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，涉及一種從低品位鋁土礦 中提取氧化鋁以及綜合利用提取氧化鋁后殘?jiān)墓に嚪椒ā?br> 技術(shù)背景目前，氧化鋁的生產(chǎn)主要以鋁土礦為原料，氧化鋁的生產(chǎn)方法主要為 堿法，包括拜耳法、燒結(jié)法以及聯(lián)合法。近年來，我國氧化鋁產(chǎn)量不斷快 速增長，已成為世界第二大氧化鋁生產(chǎn)國，而我國是鋁土礦資源相對貧乏 的國家，目前全國査明和推斷的鋁土礦資源儲量對我國氧化鋁工業(yè)保證程 度低，因此資源問題已成為制約我國鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要問題之一。我國的低品位鋁土礦儲量大，開發(fā)利用低品位鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁，對 我國鋁工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。目前從低品位鋁土礦中提取A1203的方法主要有燒結(jié)法和聯(lián)合法。聯(lián) 合法流程長，既有拜耳法系統(tǒng)，也有燒結(jié)法系統(tǒng)，不適宜于處理低品位的 鋁土礦。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中包含有干法系統(tǒng)和濕法系統(tǒng)，流程長， 能耗高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種流程短、 能耗低適宜從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其提取過程是 將硫酸銨配入低品位鋁土礦進(jìn)行燒結(jié)，所得燒成熟料經(jīng)溶出后得到含硫酸 鋁和硫酸銨的溶液，該溶液通過結(jié)晶的方法得到固體的硫酸鋁銨，再將固 體硫酸鋁銨與氨氣發(fā)生反應(yīng)，得到氫氧化鋁和硫酸銨，通過洗滌過濾，得 到固體的氫氧化鋁，經(jīng)焙燒后可得到氧化鋁產(chǎn)品；進(jìn)入液相的硫酸銨經(jīng)蒸 發(fā)結(jié)晶后，繼續(xù)循環(huán)使用。本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于將硫 酸銨配入低品位鋁土礦進(jìn)行燒結(jié)時(shí)配料比以硫酸銨/低品位鋁土礦中氧化
鋁的分子比計(jì)為為3-12;燒結(jié)溫度為240-900°C，燒結(jié)時(shí)間為0. 1 5小時(shí)。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其燒 成熟料溶出過程是用水常壓溶出燒結(jié)熟料；溶出后固相殘?jiān)姆蛛x采用過 濾或者沉降的方法進(jìn)行分離。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其燒 結(jié)熟料溶出后得到的含硫酸鋁銨的溶液，是通過蒸發(fā)結(jié)晶的方法或者降溫 后結(jié)晶的方法得到固體硫酸鋁銨的。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其通 入氨氣和固相硫酸鋁銨反應(yīng)，使固相硫酸鋁銨分解生成氫氧化鋁；經(jīng)洗滌 得到氫氧化鋁，焙燒后得到氧化鋁；洗滌氫氧化鋁后的液相經(jīng)蒸發(fā)，得到 的硫酸銨返回?zé)Y(jié)工序配料。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其通 入氨氣和固相硫酸鋁銨反應(yīng)的氨氣來自硫酸銨和低品位鋁土礦的燒結(jié)工 序。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其從 低品位鋁土礦中提取氧化鋁后的殘?jiān)糜谏a(chǎn)填料或建筑用材料等。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其原 料是鋁土礦，也可以是鋁土礦的選尾礦。
本發(fā)明的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于用于 溶出燒結(jié)熟料的水，可以是新水，也可以是溶出后固相殘?jiān)南礈焖?br> 本發(fā)明的方法，基于以下化學(xué)原理
燒結(jié)反應(yīng)4(NH4)2S04+A1203 = 2NH4A1(S04)2+6NH3+3H20 分解反應(yīng)NH4A1(S04)2 12H20+3NH3 = Al (OH) 3+2 (NH4) 2S04+9H20 本發(fā)明的方法，采用硫酸銨與低品位鋁土礦按一定的配比進(jìn)行燒成， 所得固體經(jīng)溶出后得到含硫酸鋁銨的溶液，該溶液通過結(jié)晶的方法得到固 體的硫酸鋁銨，通氨氣和固相硫酸鋁銨反應(yīng)后，得到氫氧化鋁和硫酸銨， 通過洗滌過濾，即可得到固體的氫氧化鋁，氫氧化鋁經(jīng)煅燒后可得到氧化 鋁產(chǎn)品；進(jìn)入液相的硫酸銨經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后，繼續(xù)循環(huán)使用。氨氣來自硫酸 銨和低品位鋁土礦的燒結(jié)工序。必要時(shí)需要補(bǔ)充一定量的新氨氣。
本發(fā)明的方法，從低品位鋁土礦中提取氧化鋁后的殘?jiān)梢缘玫皆倮?br> 用，如用于生產(chǎn)建筑材料等。其過程使用的硫酸銨為弱酸性，對設(shè)備的腐 蝕性小，且硫酸銨可以循環(huán)使用，整體工藝易于工業(yè)化應(yīng)用。特別適用于
處理從鋁硅比小于7的鋁土礦中提取氧化鋁，所得殘?jiān)啃?，有利于提取?化鋁后殘?jiān)木C合利用。


圖1為本發(fā)明的方法原則工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，采用低品位鋁土礦與硫酸 銨按一定的配比進(jìn)行燒成，所得固體經(jīng)溶出后得到含硫酸鋁銨的溶液，該 溶液通過結(jié)晶的方法得到固體的硫酸鋁銨，固體硫酸鋁銨和來自燒結(jié)過程 的氨氣發(fā)生反應(yīng)(必要時(shí)除來自燒結(jié)過程的氨氣之外，還可以補(bǔ)充一定量 的氨氣)，可得氫氧化鋁和硫酸銨，通過洗滌過濾，即可得到固體的氫氧化 鋁，氫氧化鋁經(jīng)焙燒后可得到氧化鋁產(chǎn)品；進(jìn)入液相的硫酸銨經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶 后，繼續(xù)循環(huán)使用。而溶出后固相殘?jiān)闹饕煞譃镾i02等，不含堿，便 于綜合利用，如生產(chǎn)建筑材料等。使用硫酸銨和低品位鋁土礦按適當(dāng)?shù)谋?例配料后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度在240-90(TC，燒結(jié)反應(yīng)時(shí)間為0. 1 5小時(shí)， 配料比以硫酸銨/低品位鋁土礦中氧化鋁的分子比計(jì)，為3-12。用水常壓 溶出燒結(jié)熟料，，可以有較高的硫酸鋁銨的溶出率。溶出后固相殘?jiān)姆蛛x 可以采用過濾分離或者沉降分離的方法來實(shí)現(xiàn)。用于溶出燒結(jié)熟料的水， 可以是新水，也可以是溶出后固相殘?jiān)南礈焖?。對于燒結(jié)熟料溶出后得 到的含硫酸鋁銨的溶液，通過結(jié)晶的方法得到固體的硫酸鋁銨，同時(shí)有效 分離溶出液中的鐵。比如可以通過蒸發(fā)的辦法使硫酸鋁銨結(jié)晶析出。通氨 氣和得到的固相硫酸鋁銨反應(yīng)，使固相硫酸鋁銨分解生成氫氧化鋁。經(jīng)洗 滌得到氫氧化鋁，焙燒后得到氧化鋁。洗滌氫氧化鋁后的液相經(jīng)蒸發(fā)，得 到的硫酸銨返回?zé)Y(jié)工序配料。氨氣來自硫酸銨和低品位鋁土礦的燒結(jié)工 序。必要時(shí)需要補(bǔ)充一定量的新氨氣。從低品位鋁土礦中提取氧化鋁后的 殘?jiān)梢缘玫皆倮茫缬糜谏a(chǎn)建筑用材料等。原料為低品位鋁土礦， 也可以是鋁土礦的選尾礦。選尾礦包括鋁土礦的洗礦尾礦和選礦尾礦。
實(shí)施例1
采用中國某地區(qū)的低品位鋁土礦，按硫酸銨/低品位鋁土礦中的氧化鋁
的分子比為5配礦，燒結(jié)溫度530'C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，燒結(jié)熟料在98 。C的條件下溶出，溶出液經(jīng)結(jié)晶后所得硫酸鋁銨固體使用氨氣進(jìn)行分解， 得到氫氧化鋁固體，經(jīng)洗漆、過濾、焙燒后，得到氧化鋁產(chǎn)品，所得氧化 鋁產(chǎn)品雜質(zhì)化學(xué)成分為Fe203: 0.02%， Si02 : 0 . 08%。 實(shí)施例2
采用中國某地區(qū)的低品位鋁土礦，按硫酸銨/低品位鋁土礦中的氧化鋁 的分子比為4配礦，燒結(jié)反應(yīng)溫度500°C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，燒結(jié)熟料 在85'C的條件下溶出，溶出液經(jīng)結(jié)晶后所得硫酸鋁銨固體使用氨氣進(jìn)行分 解，得到氫氧化鋁固體，經(jīng)洗滌、過濾、焙燒后，得到氧化鋁產(chǎn)品，所得 氧化鋁產(chǎn)品雜質(zhì)化學(xué)成分為Fe203: 0.05%， Si02: 0.05%。
實(shí)施例3
采用中國某省的低品位鋁土礦，按硫酸銨/低品位鋁土礦中的氧化鋁的 分子比為4.5配礦，燒結(jié)反應(yīng)溫度46(TC，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，燒結(jié)熟料 在9(TC的條件下溶出，溶出液經(jīng)結(jié)晶后得到的硫酸鋁銨固體經(jīng)溶出后重結(jié) 晶，再使用氨氣進(jìn)行分解，得到氫氧化鋁固體，經(jīng)洗滌、過濾、焙燒后， 得到氧化鋁產(chǎn)品，所得氧化鋁產(chǎn)品雜質(zhì)化學(xué)成分為Fe203: 0.04%, Si02: 0.04%。
實(shí)施例4
采用含氧化鋁39%、 二氧化硅26%的鋁土礦選尾礦為原料，按硫酸銨 /選尾礦中的氧化鋁的分子比為5配礦，燒結(jié)反應(yīng)溫度490'C，反應(yīng)時(shí)間為 3小時(shí)，燒結(jié)熟料在90'C的條件下溶出，溶出液經(jīng)結(jié)晶后得到硫酸鋁銨固 體，再使用氨氣進(jìn)行分解，得到氫氧化鋁固體，經(jīng)洗滌、過濾、焙燒后， 得到氧化鋁產(chǎn)品，所得氧化鋁產(chǎn)品雜質(zhì)化學(xué)成分為Fe203: 0.05%， Si02: 0. 05%。
權(quán)利要求
1.一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，其特征在于其提取過程是將硫酸銨配入低品位鋁土礦進(jìn)行燒結(jié)，所得燒成熟料經(jīng)溶出后得到含硫酸鋁銨的溶液，該溶液通過結(jié)晶的方法得到固體的硫酸鋁銨，再將固體硫酸鋁銨與氨氣發(fā)生反應(yīng)，得到氫氧化鋁和硫酸銨，通過洗滌過濾，得到固體的氫氧化鋁，經(jīng)焙燒后可得到氧化鋁產(chǎn)品；進(jìn)入液相的硫酸銨經(jīng)蒸發(fā)后，繼續(xù)循環(huán)使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于將硫酸銨配入低品位鋁土礦進(jìn)行燒結(jié)時(shí)配料比以硫酸銨/低品 位鋁土礦中氧化鋁的分子比計(jì)為3-12;燒結(jié)溫度為240-90(TC，燒結(jié)時(shí)間 為0. 1 5小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其燒成熟料溶出過程是用水常壓溶出燒結(jié)熟料；溶出后固相殘 渣的分離采用過濾或者沉降的方法進(jìn)行分離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其燒結(jié)熟料溶出后得到的含硫酸鋁銨的溶液，是通過蒸發(fā)結(jié)晶 的方法或者降溫后結(jié)晶的方法得到固體硫酸鋁銨的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其通入氨氣和固相硫酸鋁銨反應(yīng)，使固相硫酸鋁銨分解生成氫 氧化鋁；經(jīng)洗滌得到氫氧化鋁，焙燒后得到氧化鋁；洗滌氫氧化鋁后的液 相經(jīng)蒸發(fā)，得到的硫酸銨返回?zé)Y(jié)工序配料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其通入氨氣和固相硫酸鋁銨反應(yīng)的氨氣來自硫酸銨和低品位鋁 土礦的燒結(jié)工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其從低品位鋁土礦中提取氧化鋁后的殘?jiān)糜谏a(chǎn)填料或建筑 用材料等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法， 其特征在于其原料是鋁土礦，也可以是鋁土礦的選尾礦。
全文摘要
一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁的方法，涉及一種從低品位鋁土礦中提取氧化鋁以及綜合利用提取氧化鋁后殘?jiān)墓に嚪椒?。其特征在于其提取過程是將硫酸銨配入低品位鋁土礦進(jìn)行燒結(jié)，所得燒成熟料經(jīng)溶出后得到含硫酸鋁銨的溶液，該溶液通過結(jié)晶的方法得到固體的硫酸鋁銨，再將固體硫酸鋁銨與氨氣發(fā)生反應(yīng)，得到氫氧化鋁和硫酸銨，通過洗滌過濾，得到固體的氫氧化鋁，經(jīng)焙燒后可得到氧化鋁產(chǎn)品；進(jìn)入液相的硫酸銨經(jīng)蒸發(fā)后，繼續(xù)循環(huán)使用。本發(fā)明的方法，其過程使用的硫酸銨為弱酸性，對設(shè)備的腐蝕性小，且硫酸銨可以循環(huán)使用，整體工藝易于工業(yè)化應(yīng)用，所得殘?jiān)啃?，有利于提取氧化鋁后殘?jiān)木C合利用。
文檔編號C01F7/00GK101130437SQ200710118680
公開日2008年2月27日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者劉汝興, 尹中林, 范偉東 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司