本發(fā)明是一種多元燒成助劑,涉及一種可與中低品位含鋁礦配比燒成鋁酸鈣的多元燒成助劑。
背景技術(shù):
在我國(guó)的鋁土礦資源或廢棄資源中,中低品位含鋁礦如高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦,工業(yè)固體廢棄物如粉煤灰、爐渣、煤研石、鋁土礦、藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長(zhǎng)石、方沸石、絹云母、高嶺石、明礬石等,這些資源中的AL203含量?jī)H為15-50%,在我國(guó)境內(nèi)占相當(dāng)大的比例,并且到目前為止這些資源尚未得到充分利用,開(kāi)發(fā)利用此類中低品位鋁土礦資源,對(duì)合理利用國(guó)家資源,具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義和實(shí)際意義。另一方面,隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,對(duì)鋁土礦的需求急劇增加,使鋁土礦供應(yīng)日趨緊張,特別是優(yōu)質(zhì)的鋁土礦供應(yīng)量將不能滿足氧化鋁或氫氧化鋁生產(chǎn)的需要,造成氧化鋁和氫氧化鋁生產(chǎn)成本上升,礦石資源越來(lái)越成為鋁工業(yè)發(fā)展的制約因素。因此,開(kāi)發(fā)利用中低品位鋁土礦資源對(duì)于我國(guó)鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
我國(guó)氫氧化鋁的生產(chǎn)原料幾乎均為一水硬鋁石,無(wú)論是燒結(jié)法、拜爾法、燒結(jié)法一拜耳法聯(lián)合法或燒結(jié)法一拜耳法混聯(lián)法,一水硬鋁石燒結(jié)成熟料后的溶出溫度在200 ℃ - 300℃之間,而且僅適用高鋁低硅低鐵的高品位鋁土礦,而對(duì)于低鋁硅比的中低品位含鋁礦或廢棄物則不適用。我國(guó)地大物博、礦藏豐富,含AL2O3 15-50%的中低品位含鋁礦和含AL203的工業(yè)廢棄物很多,在鋁土礦開(kāi)采中,大量鋁硅比低于7:1, AL203含量為15-50%的高硅高鐵鋁土礦被廢棄,造成生產(chǎn)原料面臨枯竭的緊迫局面。
目前急需一種多元燒成助劑,利用該多元燒成助劑與中低品位含鋁礦或廢棄資源進(jìn)行配比進(jìn)行燒結(jié),進(jìn)而燒成在常溫常壓下便可生產(chǎn)氫氧化鋁的原料—鋁酸鈣,來(lái)實(shí)現(xiàn)資源再生產(chǎn)、廢渣再利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì),造福社會(huì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明目的是提供一種多元燒成助劑,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種多元燒成助劑,由以下重量份的原料構(gòu)成:碳酸氫鈉5-23重量份,硫酸鈉7-10重量份,鹽酸2-3重量份,純堿8-9重量份,納米硫酸鋁10-12重量份,硅酸鉀5-7重量份,納米硫酸鉀6-7重量份,檸檬酸8-10重量份,酒石酸11-12重量份,氟硅酸鎂6-8重量份,四氟化硅5-6重量份,氫氧化鈉2-3重量份,硼酸7-8重量份。
進(jìn)一步地,加工含碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硼化物及鉀、溴、鋰的鹽湖水,先碳化鹽湖鹵水,使碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉結(jié)晶出來(lái),冷卻母液至5~15℃,使硼砂結(jié)晶出來(lái),分離硼砂后的二次母液冷凍至0~5℃,析出原料中的硫酸鈉。
進(jìn)一步地,氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,然后將碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,經(jīng)過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體,將生成的碳酸氫鈉加熱分解,生成原料中的純堿。
進(jìn)一步地,將預(yù)處理后的硼鎂礦粉與氫氧化鈉溶液混合,加溫加壓分解得偏硼酸鈉溶液,再經(jīng)碳化處理,得到原料中的硼砂。
進(jìn)一步地,將硅砂和苛性鉀混合后加入熔融爐中,用重油或電加熱至1200~1400℃,當(dāng)形成完全熔融透明體時(shí),從爐中放出冷卻固化后,再放入高壓釜中,通加壓蒸汽溶解,將溶液靜置澄清,除去雜質(zhì),澄清液經(jīng)濃縮得到硅酸鉀。
進(jìn)一步地,每100重量份的原料中含有碳酸氫鈉13重量份,每100重量份的原料中含有硫酸鈉10重量份,每100重量份的原料中含有鹽酸3重量份,每100重量份的原料中含有純堿8重量份,每100重量份的原料中含有納米硫酸鋁12重量份,每100重量份的原料中含有硅酸鉀5重量份,每100重量份的原料中含有納米硫酸鉀7重量份,每100重量份的原料中含有檸檬酸8重量份,每100重量份的原料中含有酒石酸11重量份,每100重量份的原料中含有氟硅酸鎂8重量份,每100重量份的原料中含有四氟化硅5重量份,每100重量份的原料中含有氫氧化鈉3重量份,每100重量份的原料中含有硼酸7重量份。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的一種多元燒成助劑,可以與中低品位含鋁礦或廢棄資源進(jìn)行配比,燒成在常溫常壓下便可生產(chǎn)氫氧化鋁的原料—鋁酸鈣,在倒焰窯、機(jī)立窯、回轉(zhuǎn)窯、隧道窯或輪窯中都可生產(chǎn),燒成的鋁酸鈣可直接用于在常溫常壓下溶出生產(chǎn)氫氧化鋁的原料,材料來(lái)源廣,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。本發(fā)明的多元燒成助劑,也可應(yīng)用于其它耐火材料的生產(chǎn)原料或鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)原料,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種多元燒成助劑,由以下重量份的原料構(gòu)成:碳酸氫鈉5-23重量份,硫酸鈉7-10重量份,鹽酸2-3重量份,純堿8-9重量份,納米硫酸鋁10-12重量份,硅酸鉀5-7重量份,納米硫酸鉀6-7重量份,檸檬酸8-10重量份,酒石酸11-12重量份,氟硅酸鎂6-8重量份,四氟化硅5-6重量份,氫氧化鈉2-3重量份,硼酸7-8重量份。
加工含碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硼化物及鉀、溴、鋰的鹽湖水,先碳化鹽湖鹵水,使碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉結(jié)晶出來(lái),冷卻母液至5~15℃,使硼砂結(jié)晶出來(lái),分離硼砂后的二次母液冷凍至0~5℃,析出原料中的硫酸鈉。
氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,然后將碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,經(jīng)過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體,將生成的碳酸氫鈉加熱分解,生成原料中的純堿。
將預(yù)處理后的硼鎂礦粉與氫氧化鈉溶液混合,加溫加壓分解得偏硼酸鈉溶液,再經(jīng)碳化處理,得到原料中的硼砂。
將硅砂和苛性鉀混合后加入熔融爐中,用重油或電加熱至1200~1400℃,當(dāng)形成完全熔融透明體時(shí),從爐中放出冷卻固化后,再放入高壓釜中,通加壓蒸汽溶解,將溶液靜置澄清,除去雜質(zhì),澄清液經(jīng)濃縮得到硅酸鉀。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例:每100重量份的原料中含有碳酸氫鈉13重量份,每100重量份的原料中含有硫酸鈉10重量份,每100重量份的原料中含有鹽酸3重量份,每100重量份的原料中含有純堿8重量份,每100重量份的原料中含有納米硫酸鋁12重量份,每100重量份的原料中含有硅酸鉀5重量份,每100重量份的原料中含有納米硫酸鉀7重量份,每100重量份的原料中含有檸檬酸8重量份,每100重量份的原料中含有酒石酸11重量份,每100重量份的原料中含有氟硅酸鎂8重量份,每100重量份的原料中含有四氟化硅5重量份,每100重量份的原料中含有氫氧化鈉3重量份,每100重量份的原料中含有硼酸7重量份。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例:本發(fā)明可以與中低品位含鋁礦或廢棄資源進(jìn)行配比,燒成在常溫常壓下便可生產(chǎn)氫氧化鋁的原料—鋁酸鈣,在倒焰窯、機(jī)立窯、回轉(zhuǎn)窯、隧道窯或輪窯中都可生產(chǎn),燒成的鋁酸鈣可直接用于在常溫常壓下溶出生產(chǎn)氫氧化鋁的原料,材料來(lái)源廣,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。本發(fā)明的多元燒成助劑,也可應(yīng)用于其它耐火材料的生產(chǎn)原料或鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)原料,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。