專(zhuān)利名稱(chēng)：拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拜耳法生產(chǎn)氧化鋁技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法。
背景技術(shù)：
由于國(guó)內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)導(dǎo)致了對(duì)鋁土礦需求量的急劇增加，鋁土礦資源瓶頸制約加劇。針對(duì)當(dāng)前高品位鋁土礦儲(chǔ)量日漸減少、供礦品位下降的趨勢(shì)，有必要加快開(kāi)發(fā)和完善其它類(lèi)型鋁土礦的利用技術(shù)，擴(kuò)大鋁土礦可用資源量，提高資源利用率。我國(guó)鋁土礦資源儲(chǔ)量豐富，已探明儲(chǔ)量達(dá)23億噸，其中，一水硬鋁石高硫型鋁土礦儲(chǔ)量I. 5億噸以上，近年有關(guān)資料表明大約有4億噸，主要分布在貴州(遵義、務(wù)川、清鎮(zhèn))、廣西、重慶、河南、山東中部淄博-棗莊一帶。這類(lèi)礦石以中高鋁、中低硅、高硫、低一高 鐵、中高鋁硅比礦石為主，比較適于采用工藝簡(jiǎn)單的拜耳法生產(chǎn)或聯(lián)合法生產(chǎn)，但必須對(duì)其中的硫進(jìn)行脫除處理。因?yàn)榱虻拇嬖趯?duì)氧化鋁生產(chǎn)工藝會(huì)造成如下負(fù)面影響①硫的存在將破壞氧化鋁的溶出和燒結(jié)過(guò)程，生產(chǎn)流程中硫的積累使堿耗增加，鋁土礦中每I公斤硫大約損耗I
I.5公斤NaOH ;②由于硫酸鈉的結(jié)晶析出，將使種分分解率下降；③硫化物和硫代硫酸鹽加劇對(duì)鋼設(shè)備的腐蝕，引起溶液中可溶性鐵的濃度增高，氫氧化鋁被污染；④硫的帶入，最終以FeS、硫鐵礦等形態(tài)進(jìn)入赤泥，由于它們易吸附較多的Al (OH)4' Na+和吸附水，將使赤泥沉降性能變差；⑤更重要的是當(dāng)生產(chǎn)流程中硫酸鈉積累到一定數(shù)量時(shí)，將嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)操作，甚至使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。關(guān)于脫硫的研究方法較多，主要有浮選法、預(yù)焙燒、分解母液冷凍和濕法脫硫
浮選法工藝雖然簡(jiǎn)單，但存在以下幾個(gè)問(wèn)題A.在破碎與磨礦過(guò)程中，鋁硅酸鹽礦物比一水硬鋁石易碎易磨，容易造成脈石礦物的泥化，導(dǎo)致浮選指標(biāo)惡化；B.精礦過(guò)濾和脫水困難，而精礦中所含水份必須在蒸發(fā)段去除，增加了不必要的能量消耗；C.精礦表面吸附有大量的藥劑，成本高，同時(shí)給系統(tǒng)帶入大量有機(jī)物；D.增加廢水處理費(fèi)用。預(yù)焙燒法處理高硫高品位鋁土礦時(shí)，焙燒脫硫也只能脫除一部分硫使鋁土礦中的含硫量低于拜耳法要求的O. 7%控制線(xiàn)，其礦石處理量很大，能耗高，釋放的SO2氣體將排放進(jìn)入大氣(增加二次處理費(fèi)用)。從生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)環(huán)境的角度來(lái)說(shuō)，該法能耗較高、優(yōu)勢(shì)不大。分解母液冷凍法在工業(yè)上技術(shù)難度較大，需降溫到-10°C -15°C，除掉硫后還需升溫對(duì)礦石溶出，其能耗太大。濕法脫硫是指在溶出后的鋁酸鈉溶液或母液中加入添加劑進(jìn)行脫硫的過(guò)程，鋇鹽(鋁酸鋇、氧化鋇和氫氧化鋇等)是濕法脫硫效果較好的脫硫劑，此外，對(duì)碳酸根、硅酸根以及有機(jī)物的脫除也有一定的效果。其中，尤以鋁酸鋇脫硫的效果較優(yōu)，唯一表現(xiàn)出的缺點(diǎn)是鋁酸鋇脫硫劑用量較大，生產(chǎn)I噸氧化鋁所需脫硫成本約為60 100元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有拜耳法中鋁酸鋇脫硫的成本高的缺陷，提供一種拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，采用該方法將鋇鹽脫硫渣制成鋁酸鋇循環(huán)用于拜耳法中的濕法脫硫，大大降低了脫硫成本。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法將含鋁物料與鋇鹽脫硫渣混合，在1000 1700°C焙燒，即得鋁酸鋇脫硫劑，循環(huán)用于拜耳法中的濕法脫硫。優(yōu)選的，上述循環(huán)利用方法中，含鋁物料與鋇鹽脫硫渣按氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為O. 8 2的比例混合。 最佳的，前述拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法將含鋁物料與鋇鹽脫硫渣按氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為O. 8 2的比例混合均勻，在溫度為1000 1700°C的焙燒爐內(nèi)焙燒20 80min，即得鋁酸鋇脫硫劑。前述含招物料為招土礦、氧化招或氫氧化招。而鋇鹽脫硫洛為溶出后液、粗液、種分母液、苛化后液、循環(huán)母液利用鋇鹽脫硫后所產(chǎn)生的脫硫渣。鋇鹽脫硫渣的主要成分是BaCO3和BaSO4組成的混合物。在高溫下，鋇鹽脫硫渣和含鋁物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鋁酸鋇?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下
SgCOj個(gè)體)+ '2Α (OH)3 m )BaQ. Al2O3 CU#)+ CO1 t +IH2O t
BaSOi 個(gè)體)+ 2AI (pH%_..............^..........>BaO ■ Al2O5 _ 體)+ SQi 個(gè) +3HaO T
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是用濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣取代BaCO3與含鋁物料混合，制成鋁酸鋇，可作為脫硫劑循環(huán)用于拜耳法中的濕法脫硫，鋇鹽脫硫渣的回收及循環(huán)利用大大降低了原生產(chǎn)脫硫劑的原料用量，從而大大降低了脫硫成本，并且本發(fā)明方法制備的鋁酸鋇脫硫劑堆積密度為I. 5g/cm3左右，體積平均粒度為89. 808 μ m左右，純度可達(dá)95%以上，用于種分母液時(shí)的脫硫率為60 85%，用于苛化后液時(shí)的脫硫率可達(dá)70 95%，純度高、活性大、分散性好、脫硫效果好，為高硫鋁土礦的工業(yè)應(yīng)用奠定更有利的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，使其成為技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好的可用資源。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :采用鋁酸鋇對(duì)高硫鋁土礦溶出后的種分母液進(jìn)行脫硫處理，得到鋇鹽脫硫渣，將鋇鹽脫硫渣與氫氧化鋁按照氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為1.1的比例混合均勻，置于焙燒爐中，焙燒溫度為1350°c，焙燒30min，制備出鋁酸鋇脫硫劑，其純度為97. 21%，可循環(huán)用于種分母液或者苛化后液的脫硫處理。實(shí)施例2 :采用鋁酸鋇對(duì)高硫鋁土礦溶出后的苛化后液進(jìn)行脫硫處理，得到鋇鹽脫硫渣，與鋁土礦按照氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為I. 2的比例混合，置于焙燒爐中，焙燒溫度為1450°C，焙燒60min，制備出鋁酸鋇脫硫劑，其純度為94. 33%。實(shí)施例3 :采用實(shí)施例I和2所制備的鋁酸鋇脫硫劑對(duì)高硫鋁土礦溶出后的苛化后液進(jìn)行脫硫，當(dāng)溫度為60°C、時(shí)間為25min、添加量為理論用量的100%時(shí)，脫硫率為90%以上。實(shí)施例4 :米用實(shí)施例I和2所制備的招酸鎖廣品對(duì)聞硫招土礦溶出后的種分母液進(jìn)行脫硫，當(dāng)溫度為60°C、時(shí)間為30min、添加量為理論用量的100%時(shí)，脫硫率為80%以 上。
權(quán)利要求
1.拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，其特征在于將含鋁物料與鋇鹽脫硫渣混合，在1000 1700°C焙燒，即得鋁酸鋇脫硫劑，循環(huán)用于拜耳法中的濕法脫硫O
2.按照權(quán)利要求I所述拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，其特征在于含鋁物料與鋇鹽脫硫渣按氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為O. 8 2的比例混合。
3.按照權(quán)利要求2所述拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用發(fā)放，其特征在于將含鋁物料與鋇鹽脫硫渣按氧化鋁與氧化鋇的摩爾比為O. 8 2的比例混合均勻，在溫度為1000 1700°C的焙燒爐內(nèi)焙燒20 80min，即得鋁酸鋇脫硫劑。
4.按照權(quán)利要求I至3任一所述拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，其特征在于所述含鋁物料為鋁土礦、氧化鋁或氫氧化鋁。
5.按照權(quán)利要求I至3任一所述拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，其特征在于所述鋇鹽脫硫渣為溶出后液、粗液、種分母液、苛化后液、循環(huán)母液利用鋇鹽脫硫后所廣生的脫硫潘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種拜耳法中濕法脫硫產(chǎn)生的鋇鹽脫硫渣的循環(huán)利用方法，將含鋁物料與鋇鹽脫硫渣混合，在1000～1700℃焙燒，即得鋁酸鋇脫硫劑，循環(huán)用于拜耳法中的濕法脫硫，鋇鹽脫硫渣的回收及循環(huán)利用大大降低了原生產(chǎn)脫硫劑的原料用量，大大降低了脫硫成本，并且本發(fā)明方法制備的鋁酸鋇脫硫劑堆積密度為1.5g/cm3左右，體積平均粒度為89.808μm左右，純度可達(dá)95%以上，在種分母液中的脫硫率為60～85%，在苛化后液中的脫硫率可達(dá)70～95%，純度高、活性大、分散性好、脫硫效果好，為高硫鋁土礦的工業(yè)應(yīng)用奠定更有利的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，使其成為技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好的可用資源。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102838150SQ20111016588
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者徐樹(shù)濤, 李軍旗, 金剛, 周正明, 王家偉, 陳朝軼, 車(chē)蓉, 趙平源 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司