CN102515216B - 高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种用高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的工艺，该工艺是通过对高铁铝土矿进行预处理，然后根据铝土矿AL2O3的含量，A／S比的高低，选用选矿-拜耳法或常规拜耳法生产氧化铝，赤泥用磁选法回收铁。该法提高了铝土矿中AL2O3品位，提高氧化铝的溶出率；解决了铁的回收问题，铁的回收率达60％以上，同时可有效的回收铝和铁。本法适合含铁＞10％，AL2O3＞23％，A／S比＞3，AL2O3+FE2O3＞60％的铝土矿的加工处理。对现有氧化铝生产线，因为AL2O3含量的提高，含泥量的减少，自然水和结晶水的除去，生产能力可提高25％以上，同时使铁的回收率从11％提高到70％，从而可大幅的降低生产成本。

Description

高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的工艺
技术领域：本发明涉及选矿、冶金和化工领域，具体而言，本发明涉及用高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的新工艺。
背景技术：目前，氧化铝的生产方法普遍采用碱法生产氧化铝，碱法又分为拜耳法、选矿-拜耳法、石灰-拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法等多种流程。这些生产方法都能生产出，适合电解铝生产用的氧化铝，但这些生产方法都有其适用的范围，对铝土矿的质量有比较严格的要求，如拜耳法适合高A／S的矿石，A／S＞8。烧结法适合低A／S的矿石，A／S＞3-6，但能耗高，成本高，产品质量低于拜耳法。拜耳-烧结联合适合中A／S的矿石，A／S7-9，但能耗高，成本高。选矿-拜耳法、石灰-拜耳法是对拜耳法进行了改良，使低A／S的矿石得到利用，成本比拜耳-烧结联的低。但这些方法都不能有效处理高铁低AL2O3低A／S的铝土矿，不适合品质波动大的铝土矿处理，铁综合回收不理想。现有用高梯度磁选回收铁的，铁的回收率很低，仅为11％-16％，投入氧化铝生产线的铝土矿AL2O3品位无法提高，铝土矿的含泥高达8.2％，造成投资大，生产成本高。
发明内容：本发明就是提供一种用高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的工艺。该工艺是通过对高铁铝土矿进行磁化焙烧，然后根据铝土矿AL2O3的含量，A／S比的高低，选用选矿-拜耳法或常规拜耳法生产氧化铝，赤泥用磁选法回收铁。该法提高了铝土矿中AL2O3品位，提高氧化铝的溶出率；解决了铁的回收问题，铁的回收率达60％以上，同时可有效的回收铝和铁。本法适合含铁＞10％，AL2O3＞23％，A／S比＞3，AL2O3+FE2O3＞60％铝土矿的加工处理。对现有氧化铝生产线，因为AL2O3含量的提高，含泥量的减少，自然水和结晶水的除去，生产能力可提高25％以上，同时使铁的回收率从11％提高到60％，从而可大幅的降低生产成本。
附图说明：附图1是一种用高铁铝土矿生产氧化铝同时回收铁铝的工艺示意图，其中，1是分级，2是破碎磨矿，3是浮选，4是磁化焙烧，5是破碎，6是磁化焙烧，7是脱泥，8是磨矿，9是拜耳法，10是磁选，。
该工艺适应品质波动大的铝土矿的处理：铝土矿中AL2O3＞23％，A／S＞3，铁＞10％，AL2O3+FE2O3＞60％，可以综合回铁和铝，铁的回收率可达60％。
下面结合附图进一步的说明本发明：铝土矿在进入拜耳法前，先对铝土矿进行1分级，通过分级把铝土矿分成两部分，一是A／S＞7.5的部分，一是A／S＜7.5的部分。A／S＜7.5的铝土矿经2破碎磨矿至-75微米＞70％，进入浮选，浮选得到的铝土矿精矿A／S＞9，AL2O3的含量提高10％-25％，该精矿进入4通过沸腾焙烧炉，进行还原磁化焙烧，加热温度为830-870℃，还原温度为450-500℃，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水，在这里被除去，部分泥随烟气被带走，AL2O3的含量进一步提高，提高幅度＞13％。A／S＞7.5的铝土矿，依据矿山铝土矿的粒度大小、赋存情况，选用竖炉还原磁化焙烧或回转窑还原磁化焙烧，如选用竖炉还原磁化焙烧的铝土矿经5破碎到75～10mm，经6在700-800℃温度区加热，在500-600℃还原磁化，-10mm的部分送到A／S＜7.5部分处理。用回转窑还原磁化焙烧的铝土矿，经5破碎到-30mm，然后与还原剂(无烟粉煤或焦粉，按铝土矿∶无烟粉煤或焦粉=100∶0.9-2.0重量比)混合后，进入6磁化焙烧，在温度700-800℃的窑内温度下加热，在550-700℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水，在这里被除去，部分泥随烟气被带走，铝土矿磁化焙烧后经7脱泥筛分进一步脱泥。也可通过筛分把-2mm的部分送到2处理，经过5、6、7三道工序的处理，AL2O3的含量提高11％-25％。
经过2、3、4三道工序和5、6、7三道工序磁化焙烧后的铝土矿混合后进入8磨矿，磨矿至-75微米＞70％，经9用拜耳法回收AL2O3，生产氧化铝或氢氧化铝，其赤泥经弱磁选回收铁，可得到含铁＞55％的铁精矿，铁的总回收率可大于60％。该工艺可以生产氢氧化铝，也可以生产氧化铝，其氧化铝可以用于生产电解铝，所得的铁精矿可用于炼铁。
与现有的技术在的方法相比，本发明的工艺有如下优点：
1、本发明通过先还原磁化焙烧，再溶出AL2O3，生产氢氧化铝或氧化铝，赤泥经弱磁选回收铁的工艺与现有的常规拜耳法、选矿拜耳法、石灰拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法相比，可以适应品质波动更大的铝土矿：AL2O3＞23％，A／S＞3，铁＞10％，AL2O3+FE2O3＞60％，可以综合回铁和铝，铁的回收率可达60％。
2、通过铝土矿的预处理，脱出铝土矿中的自然水和结晶水，也除掉了部分泥，提高了AL2O3的含量，减少了投入氧化铝生产的投料量，提高了设备的处理能力，生产能力可提高25％以上，从而降低生产成本。
3、本发明可以用于高铁一水软铝、一水硬铝铝土矿的处理，也可以高铁三水铝土矿的处理。
具体实施方式：下面用实施方式说明本发明的方法。应该理解的是这些实施方式仅仅是用于进一步说明本发明的实施方案，而不是用于限制本发明。
实施方式1：生产适合用于电解铝生产的氧化铝
将含AL2O3＞52％，A／S＞8，FE2O3＞17％，含自然水10％，结晶水11％，泥8％的一水硬铝铝土矿，破碎至30-0mm与粒径-8mm的无烟煤(固定碳50％、挥发份＜15％、灰分＜30％、硫＜3％，)按100∶2混合，送入回转窑内，在温度700-800℃的窑内温度下加热，加热燃料用水煤汽，在550-700℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水，在这里也被除去。通过筛分除泥，AL2O3＞62％。这样可以减少25％以上的物流进入氧化铝生产线。除泥后的铝土矿经磨矿，用常规拜耳法生产氧化铝，赤泥经磁选回收铁。铝的回收率86％，氧化铝的质量达到一级品，铁精矿铁＞55％，铁的回收率＞60％。
实施方式2：生产适合用于电解铝生产的氧化铝
将含AL203＞40％，A／S＞3，FE2O3＞30％，含自然水10％，结晶水11.6％，泥8％的一水硬铝铝土矿，首先分级，把铝土矿分为两部分，一部分是A／S＞7.5，一部分是A／S＜7.5，将A／S＞7.5的部分破碎至30-0mm与粒径-8mm的无烟煤(固定碳50％、挥发份＜15％、灰分＜30％、硫＜3％，)按100∶2混合，送入回转窑内，在温度700-800℃的窑内温度下加热，加热燃料用水煤汽，在550-700℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水，在这里也被除去；A／S＜7.5的部分铝土矿经破碎磨矿，处理到-75微米＞70％，进入浮选，浮选得到的铝土矿精矿A／S＞8，AL2O3＞50％，该精矿通过沸腾焙烧炉进行还原磁化焙烧，加热温度为830-870℃，还原温度为450-500℃，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，AL2O3的含量提高58％。然后两部分的矿一起用常规拜耳法生产氧化铝，赤泥经磁选回收铁。铝的回收率81％，氧化铝的质量达到一级品，铁精矿铁＞55％，铁的回收率＞60％。

Claims (1)

1.含铁＞10％、Al2O3＞23％、A/S比＞3、Al2O3+Fe2O3＞60％铝土矿生产氧化铝同时回收铁的工艺，包括如下步骤：
(1)先通过分级把铝土矿分成A/S＞7.5的铝土矿和A/S＜7.5的铝土矿；
(2)A/S＜7.5的铝土矿经破碎磨矿到-75微米＞70％，先进行浮选，浮选得到的铝土矿精矿A/S＞9，Al2O3的含量提高10％-25％，再通过沸腾焙烧炉先加热到830-870℃、再控制温度为450-500℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水被除去，部分泥随烟气被带走，Al2O3的含量提高幅度13％；
(3)A/S＞7.5的铝土矿，依据铝土矿的粒度大小、赋存情况，选用竖炉或回转窑还原磁化焙烧；
选用竖炉还原磁化焙烧的铝土矿，经破碎得到10～75mm的产物，先加热到700-800℃、再控制温度为500-600℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水被除去，部分泥随烟气被带走；
选用回转窑还原磁化焙烧的铝土矿，经破碎到-30mm，与还原剂无烟粉煤按铝土矿∶无烟粉煤＝100∶2重量比混合后，先加热到700-800℃、再控制温度为550-700℃进行还原磁化焙烧，弱磁铁矿被还原成强磁铁矿，铝土矿中的自然水和结晶水被除去，部分泥随烟气被带走；
A/S＞7.5的铝土矿磁化焙烧后经脱泥筛分进一步脱泥，Al2O3的含量提高幅度11％-25％；
(4)A/S＜7.5的铝土矿经过破碎磨矿、浮选、磁化焙烧三道工序后和A/S＞7.5的铝土矿经过破碎、磁化焙烧、脱泥三道工序后混合，磨矿至-75微米＞70％，经拜耳法生产Al2O3，赤泥经弱磁选回收铁，得到含铁＞55％的铁精矿，铁的总回收率大于60％。
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