CN102976376A - 一种高硫铝土矿的溶出方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高硫铝土矿的溶出方法，包括如下步骤：1)按配料分子比为1.3～1.5，将高硫铝土矿和循环母液配制成原矿浆，其中循环母液的Na₂O_k浓度为150～260g/L、苛性比值为2.5～4.0；2)原矿浆在240～280℃下进行拜耳法溶出，溶出时间为30～90min。本发明既可以降低氧化铝的损失、降低赤泥量和洗水量、节省石灰费用、减少反苛化量，又有利于赤泥中各种有价元素富集和综合利用。

Description

一种高硫铝土矿的溶出方法

技术领域

本发明涉及一种高硫铝土矿的溶出方法。

背景技术

在氧化铝生产领域，硫含量大于0.7％的铝土矿通常被称为高硫铝土矿。据估计，我国有超过20亿吨的高硫一水硬铝石型铝土矿资源。铝土矿中通常还含有2～5％的钛矿物，一般认为，在铝土矿的拜耳法高温溶出过程中，钛矿物易与碱反应形成致密的钛酸钠膜并包裹在铝土矿颗粒表面，严重抑制含铝矿物与碱的进一步反应，从而显著降低氧化铝溶出率。采用拜耳法处理一水硬铝石矿生产氧化铝时，工业上均通过添加大量石灰以生成钛酸钙的方法来消除钛矿物的危害，石灰加入量一般为干矿石的7～12％，在石灰拜耳法工艺中，石灰的加入量甚至达到15％以上。因此，目前利用高硫铝土矿生产氧化铝的矿石溶出过程，主要有三种方式：1)矿石预脱硫，脱硫后精矿采用传统的拜耳法溶出工艺进行处理；2)高硫矿与低硫矿混合，控制混合矿中硫含量在0.2～0.5％，然后采用传统的拜耳法溶出；3)高硫矿直接采用传统的拜耳法溶出。这三种处理方式均添加大量石灰，导致氧化铝损失增加、赤泥量增大、反苛化现象加重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种不添加石灰的高硫铝土矿拜耳法溶出方法。

为了达到上述目的，本发明方法包括如下步骤：

1)按配料分子比为1.3～1.5，将高硫铝土矿和循环母液配制成原矿浆，其中循环母液的Na₂O_k浓度为150～260g/L、苛性比值为2.5～4.0；

2)原矿浆在240～280℃下进行拜耳法溶出，溶出时间为30～90min。

本发明的另一个目的是提供一种只添加少量石灰的高硫铝土矿拜耳法溶出方法。

为了达到上述目的，本发明方法包括如下步骤：

1)按配料分子比为1.3～1.5，将高硫铝土矿、循环母液和占干矿石量0.0001～3％的石灰配制成原矿浆，其中循环母液的Na₂O_k浓度为150～260g/L、苛性比值为2.5～4.0；

2)原矿浆在240～280℃下进行拜耳法溶出，溶出时间为30～90min。

本发明是基于申请人的研究，发现高硫铝土矿中的黄铁矿、菱铁矿等含铁矿物能够消除钛矿物对氧化铝溶出的不利影响，拜耳法高温溶出高硫铝土矿时，不添加石灰或者只添加少量石灰，仍能获得理想的氧化铝溶出率。

本发明具有以下优点：1)降低氧化铝的损失；2)降低赤泥渣量和洗水量；3)有利于赤泥中各种有价元素的富集和综合利用；4)节省了石灰费用；5)减少反苛化量。

具体实施方式

实施例1

按配料分子比为1.5，将19g高硫铝土矿、100mL循环母液和0.60g石灰(干矿石质量的3％)配制成原矿浆，其中高硫铝土矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃70.27％，SiO₂10.08％，Fe₂O₃5.23％，TiO₂2.26％，总硫(S_T)0.74％；循环母液的Na₂O_k浓度为260g/L、苛性比值为2.5。原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为240℃，溶出时间为90min。氧化铝的实际溶出率为81.93％，赤泥质量为9.98g；而在对比实验中，添加干矿石量10％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为78.06％，赤泥质量为14.12g。

实施例2

按配料分子比为1.3，将23g高硫铝土矿、100mL循环母液和0.4g石灰(干矿石质量的2％)配制成原矿浆，其中高硫铝土矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃68.43％，SiO₂12.24％，Fe₂O₃4.56％，TiO₂2.14％，总硫(S_T)1.86％；循环母液的Na₂O_k浓度为150g/L、苛性比值为4.0。原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为280℃，溶出时间为30min。氧化铝的实际溶出率为74.12％，赤泥质量为14.26g；而在对比实验中，添加干矿石量10％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为68.73％，赤泥质量为17.48g。

实施例3

将22g高硫铝土矿、100mL循环母液和0.22g石灰(干矿石质量的1％)配制成原矿浆，其中高硫铝土矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃56.72％，SiO₂9.47％，Fe₂O₃12.13％，TiO₂3.12％，总硫(S_T)3.91％；循环母液的Na₂O_k浓度为230g/L、苛性比值为3.0。原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为260℃，溶出时间为40min。氧化铝的实际溶出率为79.42％，赤泥质量为11.79g；而在对比实验中，添加干矿石量9％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为76.13％，赤泥质量为13.42g。

实施例4

将高硫铝土矿、循环母液(100mL)和石灰配制成原矿浆，其中高硫矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃45.76％，SiO₂6.52％，Fe₂O₃26.70％，TiO₂3.51％，总硫(S_T)4.31％；循环母液的Na₂O_k浓度为230g/L、苛性比值为3.0；配矿量为220g/L，石灰添加量为干矿石量的0.0001％；原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为260℃，溶出时间为60min。氧化铝的实际溶出率为84.52％，赤泥质量为10.68g；而在对比实验中，添加干矿石量7％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为71.44％，赤泥质量为14.58g。

实施例5

将高硫铝土矿、循环母液(100mL)配制成原矿浆，其中高硫矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃45.76％，SiO₂6.52％，Fe₂O₃26.70％，TiO₂3.51％，总硫(S_T)4.31％；循环母液的Na₂O_k浓度为260g/L、苛性比值为2.5；按配料分子比为1.3计，配矿量为370g/L，不添加石灰；原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为240℃，溶出时间为90min。氧化铝的实际溶出率为84.74％，赤泥质量为10.59g；而在对比实验中，添加干矿石量7％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为71.44％，赤泥质量为14.58g。

实施例6

将高硫铝土矿、循环母液(100mL)配制成原矿浆，其中高硫矿的主要化学成份的质量百分含量为：Al₂O₃51.36％，SiO₂8.11％，Fe₂O₃18.70％，TiO₂2.79％，总硫(S_T)6.12％；循环母液的Na₂O_k浓度为150g/L、苛性比值为4.0；按配料分子比为1.5计，配矿量为220g/L，不添加石灰；原矿浆进行拜耳法溶出，溶出温度为280℃，溶出时间为30min。氧化铝的实际溶出率为82.06％，赤泥质量为11.72g；而在对比试验中，添加干矿石量7％的石灰，其他条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为70.13％，赤泥质量为15.84g。

Claims (2)

1.一种高硫铝土矿的溶出方法，其特征是，包括如下步骤：

1)按配料分子比为1.3～1.5，将高硫铝土矿和循环母液配制成原矿浆，其中循环母液的Na₂O_k浓度为150～260g/L、苛性比值为2.5～4.0；

2)原矿浆在240～280℃下进行拜耳法溶出，溶出时间为30～90min。

2.一种高硫铝土矿的溶出方法，其特征是，包括如下步骤：

1)按配料分子比为1.3～1.5，将高硫铝土矿、循环母液和占干矿石量0.0001～3％的石灰配制成原矿浆，其中循环母液的Na₂O_k浓度为150～260g/L、苛性比值为2.5～4.0；

2)原矿浆在240～280℃下进行拜耳法溶出，溶出时间为30～90min。