CN102976377A - 一种一水铝石型铝土矿的溶出方法 - Google Patents

一种一水铝石型铝土矿的溶出方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，在铝土矿溶出体系中加入有机添加剂或碳质添加剂，解决钛矿物对氧化铝溶出过程的阻碍作用。相对于现行氧化铝工业上添加石灰的溶出方法，能减少氧化铝损失，减少外排赤泥量约30％，减轻溶出矿浆分离洗涤系统的负担，同时还有利于铁矿物的富集和使铁矿物转化为易分离的磁性铁化合物。

Description

一种一水铝石型铝土矿的溶出方法
技术领域
本发明涉及一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，属于冶金技术领域。
背景技术
铝土矿中通常都含有2～4％的钛矿物，主要为金红石、锐钛矿和板钛矿等。在一水铝石型铝土矿的高温溶出过程中，由于钛矿物对氧化铝溶出的阻滞作用，工业上一般需添加石灰以消除其危害。但是，添加石灰给氧化铝生产带来氧化铝损失增加、赤泥量及洗水量增大、碳酸盐反苛化增加等问题。
为了避免添加石灰对氧化铝生产的不利影响，我们在此前申请的“一种一水硬铝石型铝土矿的高压溶出方法”发明专利中，提出了采用铁粉或醚类纤维素消除钛矿物影响的溶出方法。虽然该方法相对于传统的添加石灰的溶出方法具有经济性，但仍然存在添加剂成本相对较高的问题，为了进一步降低生产成本，有必要研究新型的添加剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种更经济的采用新型添加剂的一水铝石型铝土矿的溶出方法，解决铝土矿溶出过程中钛矿物的危害。
为了达到上述目的，本发明方法的一种技术方案包括以下步骤：
1)将一水铝石型铝土矿、循环母液和添加剂配制成原矿浆。其中循环母液的Na2Ok浓度为180～260g/L、Al2O3浓度为90～150g/L，铝土矿配矿量按循环母液体积计为200～350g/L；添加剂为醇类、糖类、醛类、烷烃类、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麦麸的一种或多种的混合物，添加剂用量按循环母液体积计为0.2～20g/L。
2)原矿浆在220～280℃下溶出30～90min，获得溶出浆液，同时使矿石中的铁矿物转变为磁性铁化合物。
本发明方法的另一种技术方案包括以下步骤：
1)将一水铝石型铝土矿和循环母液配制成原矿浆。其中循环母液的Na2Ok浓度为180～260g/L、Al2O3浓度为90～150g/L，铝土矿配矿量按循环母液体积计为200～350g/L。
2)原矿浆和添加剂混合后，在220～280℃下溶出30～90min，获得溶出浆液，同时使矿石中的铁矿物转变为磁性铁化合物。其中添加剂为醇类、糖类、醛类、烷烃类、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麦麸的一种或多种的混合物，添加剂用量按循环母液体积计为0.2～20g/L。
优选地，在上述两种技术方案中，添加剂为甲醇、丙三醇、葡萄糖、淀粉、甲醛、煤油、煤、煤焦油、麦麸的一种或多种的混合物。
本发明具有如下优点：1)相对于添加石灰的溶出方法，外排赤泥量减少约30％，减轻溶出矿浆分离洗涤系统的负担；2)由于不生成水化石榴石，能减少氧化铝的损失；3)除了消除钛矿物对含铝矿物溶出过程的不利影响外，还有利于矿石溶出过程中铁矿物的富集和使铁矿物转化为易分离的磁性铁化合物；4)无需增加大量设备，简单易行。
具体实施方式
实施例1
将一水硬铝石型铝土矿(成分：Al2O3 56.63％、SiO2 9.85％、Fe2O318.56％、TiO2 2.36％)、循环母液(100mL)和甲醇配制成原矿浆。循环母液组成为：Na2Ok 220.34g/L，Al2O3 120.58g/L；按循环母液体积计，配矿量为255g/L、甲醇添加量为2g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为60min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为80.06％，溶出渣质量为13.46g。而在对比实验中，不添加甲醇，添加干矿石量12％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为77.78％，溶出渣质量为18.58g。上述添加甲醇和添加石灰的溶出渣在场强为120kA/m条件下分别进行磁选，所得铁精矿的全铁(TFe)质量百分含量分别为56.30％和30.57％，铝土矿中铁的回收率分别为37.82％和23.69％。
实施例2
将一水硬铝石型铝土矿(成分：Al2O3 65.08％、SiO2 6.57％、Fe2O310.46％、TiO2 3.26％)和循环母液(100mL)配制成原矿浆。循环母液组成同实施例1；按循环母液体积计，配矿量为200g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，在溶出时按循环母液体积计添加丙三醇0.2g/L，溶出温度为280℃、时间为30min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为88.30％，溶出渣质量为8.04g。而在对比实验中，不添加丙三醇，添加干矿石量10％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为87.5％，溶出渣质量为11.85g。
实施例3
将一水硬铝石型铝土矿(矿石成分同实施例1)、循环母液(100mL)和葡萄糖配制成原矿浆。循环母液组成为：Na2Ok260.47g/L，Al2O3 142.32g/L；按循环母液体积计，配矿量为350g/L、葡萄糖添加量为2.5g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为78.92％，溶出渣质量为18.68g。而在对比实验中，不添加丙三醇，添加干矿石量12％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为76.28％，溶出渣质量为25.18g。
实施例4
将一水硬铝石型铝土矿(矿石成分同实施例1)、循环母液(100mL)和淀粉配制成原矿浆。循环母液组成为：Na2Ok 180.25g/L，Al2O3 91.53g/L；按循环母液体积计，配矿量为200g/L、淀粉添加量为5g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为90min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为79.24％，溶出渣质量为10.56g。而在对比实验中，不添加淀粉，添加干矿石量12％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为77.40％，溶出渣质量为13.92g。
实施例5
将一水硬铝石型铝土矿(成分同实施例1)、循环母液(组成同实施例1)和甲醛配制成原矿浆。按循环母液体积计，配矿量为260g/L、甲醛添加量为5g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为80.64％，溶出渣质量为13.68g。而在对比实验中，不添加甲醛，添加干矿石量12％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为77.58％，溶出渣质量为18.82g。上述添加甲醛和添加石灰的溶出渣在场强为120kA/m条件下分别进行磁选，所得铁精矿的全铁(TFe)质量百分含量分别为62.12％和29.81％，铝土矿中铁的回收率分别为50.26％和22.10％。
实施例6
将一水软铝石型铝土矿(成分：Al2O3 55.64％、SiO2 6.25％、Fe2O320.32％、TiO2 2.06％)、循环母液(100mL)和煤油配制成原矿浆。循环母液组成为：Na2Ok 200.65g/L，Al2O3 110.00g/L；按循环母液体积计，配矿量为230g/L、煤油添加量为0.5g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为220℃，时间为60min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为86.13％，溶出渣质量为11.02g。而在对比实验中，不添加煤油，添加干矿石量6％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为85.80％，溶出渣质量为12.97g。上述添加煤油和添加石灰的溶出渣在场强为120kA/m条件下分别进行磁选，所得铁精矿的全铁(TFe)质量百分含量分别为58.26％和35.86％，铝土矿中铁的回收率分别为41.26％和27.36％。
实施例7
将一水硬铝石型铝土矿(同实施例1)、循环母液(同实施例1)和煤粉配制成原矿浆。按循环母液体积计，配矿量为260g/L、煤粉添加量为20g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为90min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为79.44％，溶出渣质量为15.48g。而在对比实验中，不添加煤粉，添加干矿石量12％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为77.68％，溶出渣质量为18.76g。
实施例8
将一水硬铝石型铝土矿(同实施例2)、循环母液(100ml)和煤焦油配制成原矿浆。循环母液组成为：Na2Ok 240.57g/L，Al2O3132.05g/L；按循环母液体积计，配矿量为230g/L、煤焦油添加量为10g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为87.82％，溶出渣质量为9.46g。而在对比实验中，不添加煤焦油，添加干矿石量10％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为86.85％，溶出渣质量为14.24g。
实施例9
将一水硬铝石型铝土矿(同实施例2)、循环母液(100ml)和麦麸配制成原矿浆。循环母液组成同实施例1；按循环母液体积计，配矿量为200g/L、麦麸添加量为12g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为87.35％，溶出渣质量为8.52g。而在对比实验中，不添加麦麸，添加干矿石量10％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为86.45％，溶出渣质量为11.92g。
实施例10
将一水硬铝石型铝土矿(同实施例2)、循环母液(100ml)、葡萄糖和煤焦油配制成原矿浆。循环母液组成同实施例1；按循环母液体积计，配矿量为230g/L、葡萄糖加量为0.5g/L、煤焦油添加量为5g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为260℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为87.62％，溶出渣质量为8.20g。而在对比实验中，不添加葡萄糖和煤焦油，添加干矿石量10％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为86.85％，溶出渣质量为14.24g。
实施例11
将一水软铝石型铝土矿(同实施例6)、循环母液(100ml)、甲醛、煤油和淀粉配制成原矿浆。循环母液组成同实施例1；按循环母液体积计，配矿量为260g/L、甲醛添加量为0.2g/L、煤油添加量为1g/L、淀粉添加量为1g/L。所制备的原矿浆进行高压溶出，其溶出条件为：温度为240℃，时间为45min。在此条件下，氧化铝的实际溶出率为87.46％，溶出渣质量为9.28g。而在对比实验中，不添加甲醛、煤油和淀粉，添加干矿石量6％的石灰，其它条件均相同，其氧化铝的实际溶出率为86.93％，溶出渣质量为16.22g。

Claims (4)

1.一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，其特征是，包括以下步骤：1)将一水铝石型铝土矿、循环母液和添加剂配制成原矿浆。其中循环母液的Na2Ok浓度为180～260g/L、Al2O3浓度为90～150g/L，铝土矿配矿量按循环母液体积计为200～350g/L；添加剂为醇类、糖类、醛类、烷烃类、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麦麸的一种或多种的混合物，添加剂用量按循环母液体积计为0.2～20g/L。2)原矿浆在220～280℃下溶出30～90min，获得溶出浆液，同时使矿石中的铁矿物转变为磁性铁化合物。
2.一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，其特征是，包括以下步骤：1)将一水铝石型铝土矿和循环母液配制成原矿浆。其中循环母液的Na2Ok浓度为180～260g/L、Al2O3浓度为90～150g/L，铝土矿配矿量按循环母液体积计为200～350g/L。2)原矿浆和添加剂混合后，在220～280℃下溶出30～90min，获得溶出浆液，同时使矿石中的铁矿物转变为磁性铁化合物。其中添加剂为醇类、糖类、醛类、烷烃类、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麦麸的一种或多种的混合物，添加剂用量按循环母液体积计为0.2～20g/L。
3.根据权利要求1或者2的一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，其特征是，所述的添加剂为甲醇、丙三醇、葡萄糖、淀粉、甲醛、煤油、煤、煤焦油、麦麸中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1或者2的一种一水铝石型铝土矿的溶出方法，其特征是，所述的一水铝石型铝土矿包括一水硬铝石型铝土矿和一水软铝石型铝土矿。
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