專利名稱：一種利用鋁土礦選礦尾礦制備雙90白色填料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種鋁土礦選礦尾礦綜合利用方法，特別是指ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法；屬于鋁土礦選礦尾礦綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鋁土礦資源較為豐富，基本可滿足發(fā)展氧化鋁エ業(yè)的資源條件。但由于我國鋁土礦絕大部分屬于高鋁、高硅、低鐵的一水硬鋁石型，80%以上的鋁土礦鋁硅比(簡稱A/S)在5 8之間，因此不能采用國外普遍采用的較為經(jīng)濟的常規(guī)拜爾法(要求A/S不小于10)生產(chǎn)氧化鋁。為提高鋁土礦的A/S，需要對中低品位的鋁土礦進行選礦，以便直接應(yīng)用于拜耳法エ業(yè)生產(chǎn)。但用中低品位的鋁土礦在選礦過程中要產(chǎn)出占原礦25%左右的尾礦， 一個年產(chǎn)50萬噸精礦的選礦廠要產(chǎn)出近13萬噸的尾礦(干基)。由于尾礦粘性低，遇雨水便成稀泥，堆放困難，同時占用大片土地，造成環(huán)境污染。尾礦處理成為選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁可持續(xù)發(fā)展的難點，尾礦的再利用已是鋁エ業(yè)發(fā)展和資源循環(huán)利用的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)外對鋁土礦選礦尾礦資源循環(huán)利用開展了一系列的研究，提出了ー些有效的利用途徑，主要包括生產(chǎn)建筑材料、生產(chǎn)化工產(chǎn)品、井下充填材料、提取尾礦中的有價組分以及作為塑料填料。其中，將鋁土礦尾礦經(jīng)過一定的加工處理用作塑料填料，能夠提高尾礦的附加值，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。如楊華明等[發(fā)明專利CN200710034335. 5]采用機械法對鋁土礦選礦尾礦進行改性后用于塑料填料，取得了很好的力學(xué)效果，表明鋁土礦尾礦經(jīng)改性后作為塑料填料具有技術(shù)可行性。但鋁土礦選礦尾礦中鐵含量高，尾礦顏色深，從而限制了所制備的填料的應(yīng)用范圍以及高附加值利用。因此如何提高產(chǎn)品的白度，是利用尾礦制備高檔填料過程中的一個關(guān)鍵問題。盧清華等[發(fā)明專利申請?zhí)?01010022086. X]利用磷酸與尾礦顆粒表面的鐵鍛燒反應(yīng)生成白色的磷酸鐵來提高尾礦的白度，然而該方法獲得的最大白度值為86%左右，而且粉體細度僅達到ΙΟμπι，從而限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。為了滿足高檔油漆涂料、塑料和橡膠制品等對填料的白度和細度要求，除了進一步提高白度指標(biāo)外，還需要對尾礦進行超細化加工，尤其是“雙90” (即_2μπι粒級含量
>90%和白度> 90% )高檔白色填料在塑料、橡膠、涂料、油漆等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。目前還未見有關(guān)利用鋁土礦選礦尾礦制備出“雙90” (即-2 μ m粒級含量> 90%和白度>90% )聞檔白色填料的相關(guān)研究報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種エ藝簡單，成本低，投資少的利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”高檔白色填料的方法，為鋁土礦選礦尾礦的綜合利用提供新的思路。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，包括下述步驟第一歩，將鋁土礦選礦尾礦與質(zhì)量濃度為40% 98%的硫酸攪拌混合成濃度為30% 50%的第一礦漿，然后，加熱至150 300°C，反應(yīng)4 24小時；第二步向第一步得到的第一礦漿中加水調(diào)整礦漿濃度至10% 25%的第二礦漿，同時，調(diào)整第二礦漿的PH = I 4，然后，向第二礦漿中添加連ニ亞硫酸鈉，在25 90°C下反應(yīng)3 24小時后過濾，得到礦泥濾餅；所述連ニ亞硫酸鈉的添加量按礦漿中鋁土礦選礦尾礦質(zhì)量的O. 5% 3%的比例加入；第三歩向第二步所得的礦泥濾餅中加水調(diào)成礦漿濃度為40% 60%的第三礦漿，將第三礦漿研磨、分級、干燥得到_2μπι > 90%的超細粉體；第四步將第三步所得超細粉體在800 1000°C煅燒2 12小時，得到“雙90”
白色填料。
本發(fā)明ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法中，所述鋁土礦選礦尾礦包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成
Al2O3 39 48
SiO2 26 39 Fe2O3 2 15
TiO2 O. I 6各組分質(zhì)量百分之和為100%。
CaO O. I 4. 5
MgO O. I 2
K2O O. I 5
Na2O O. I I. 8，本發(fā)明ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法中，所述研磨采用砂磨機，研磨介質(zhì)采用氧化鋯球，球料比為(6 4) 1，球磨6 12小時，轉(zhuǎn)速810 830轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法中，所述分級采用碟片式離心分級機，控制分級溢流中_2 μ m粒級含量> 90%，而+2 μ m粒級返回球磨機再磨。本發(fā)明ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法中，所述干燥采用噴霧干燥機，進料礦漿濃度控制為40% 60%，進ロ氣溫為300 500°C，出口氣溫為100 120°C。本發(fā)明的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法中，所述煅燒采用沸騰焙燒爐進行流態(tài)化焙燒。本發(fā)明將濃酸加熱強化鐵、鈦等染色礦物的浸出與連ニ亞硫酸鈉將高鐵還原為亞鐵漂白エ藝相結(jié)合實現(xiàn)有效除鉄，超細磨礦不僅使最終產(chǎn)品_2 μ m粒級含量> 90 %，而且超細顆粒更加有利于后續(xù)焙燒步驟脫除碳質(zhì)有效提高產(chǎn)品白度，最終生產(chǎn)出白度及粒度均
>90%的白色填料。本發(fā)明具有以下經(jīng)濟效益和環(huán)境效益(I)本發(fā)明所生產(chǎn)的是一種“雙90”白色填料，產(chǎn)品附加值高，有效克服深色尾礦作為填料附加值低的問題，不僅大大提升了尾礦的附加值，而且大大拓展了其應(yīng)用范圍，包括塑料、橡膠、涂料、油漆等領(lǐng)域，具有良好的經(jīng)濟效益；(2)本發(fā)明所用原料為鋁土礦選礦尾礦，屬二次資源的開發(fā)利用，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品附加值高，為鋁土礦選礦尾礦的處理和綜合利用提供了良好的途徑；(3)本發(fā)明エ藝簡單，成本低，投資少，收益高，易于實現(xiàn)エ業(yè)生產(chǎn)。綜上所述，本發(fā)明以鋁土礦選礦尾礦為原料，制備出“雙90”高檔白色填料，產(chǎn)品附加值高，有望在高檔涂料油漆、塑料、橡膠等領(lǐng)域得到應(yīng)用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益；本發(fā)明エ藝簡單，成本低，投資少，易于實現(xiàn)エ業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明方法可大批量處理鋁土礦選礦尾礦，變廢為寶，為鋁土礦選礦尾礦的處理和綜合利用提供了良好的技術(shù)途徑。附體說明附圖
I為本發(fā)明的エ藝流程圖。
具體實施例方式
·
在實施例中采用的鋁土礦選礦尾礦化學(xué)成分如表I :表I鋁土礦選礦尾礦化學(xué)成分分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，包括下述步驟 第一歩，將鋁土礦選礦尾礦與質(zhì)量濃度為40% 98%的硫酸攪拌混合成濃度為30% 50%的第一礦漿，然后，加熱至150 300°C，反應(yīng)4 24小時； 第二步向第一歩得到的第一礦漿中加水調(diào)整礦漿濃度至10% 25%的第二礦漿，同時，調(diào)整第二礦漿的pH = I 4，然后，向第二礦漿中添加連ニ亞硫酸鈉，在25 90°C下反應(yīng)3 24小時后過濾，得到礦泥濾餅；所述連ニ亞硫酸鈉的添加量按礦漿中鋁土礦選礦尾礦質(zhì)量的O. 5% 3%的比例加入； 第三步向第二步所得的礦泥濾餅中加水調(diào)成礦漿濃度為40% 60%的第三礦漿，將第三礦漿研磨、分級、干燥得到_2μπι > 90%的超細粉體； 第四步將第三步所得超細粉體在800 1000°C煅燒2 12小時，得到“雙90”白色填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，所述鋁土礦選礦尾礦包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成 Al2O3 39 48 SiO2 26 39 Fe2O3 2 15 TiO2 O. I 6 各組分質(zhì)量百分之和為100%。
CaO O. I 4. 5 MgO O. I 2 K2O O. I 5 Na2O O. I I. 8，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，其特征在于所述研磨采用砂磨機，研磨介質(zhì)采用氧化錯球，球料比為(6 4) I,球磨6 12小時，轉(zhuǎn)速810 830轉(zhuǎn)/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，其特征在于所述分級采用碟片式離心分級機，控制分級溢流中_2 μ m粒級含量> 90%，而+2 μ m粒級返回球磨機再磨。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，其特征在于所述干燥采用噴霧干燥機，進料礦漿濃度控制為40 % 60 %，進ロ氣溫為300 500°C，出口氣溫為 100 120°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種利用鋁土礦選礦尾礦制備“雙90”白色填料的方法，其特征在于所述煅燒采用沸騰焙燒爐進行流態(tài)化焙燒。
全文摘要
一種利用鋁土礦選礦尾礦制備雙90高檔白色填料的方法，包括以下步驟首先將鋁土礦選礦尾礦與硫酸在150~300℃下加熱4~24小時；然后加水調(diào)整礦漿濃度及pH值，加入連二亞硫酸鈉，在25～90℃下反應(yīng)完畢后過濾得到礦泥濾餅；將礦泥濾餅加水調(diào)成礦漿，經(jīng)研磨、分級、干燥得到-2μm>90%的超細粉體；最后在800~1000℃溫度下煅燒得到“雙90”白色填料。本發(fā)明所生產(chǎn)的“雙90”白色填料，產(chǎn)品附加值高，可應(yīng)用在高檔涂料油漆、塑料、橡膠等領(lǐng)域，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益；本發(fā)明工藝簡單，成本低，投資少，易于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明方法可大批量處理鋁土礦選礦尾礦，變廢為寶，為鋁土礦選礦尾礦的處理和綜合利用提供了良好的技術(shù)途徑。
文檔編號C09C1/42GK102675930SQ20121012525
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者朱高遠, 童秋桃, 肖奇 申請人:中南大學(xué)