CN108130432B - 一种高岭土低温活化溶出铝的方法 - Google Patents

一种高岭土低温活化溶出铝的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108130432B
CN108130432B CN201711394594.9A CN201711394594A CN108130432B CN 108130432 B CN108130432 B CN 108130432B CN 201711394594 A CN201711394594 A CN 201711394594A CN 108130432 B CN108130432 B CN 108130432B
Authority
CN
China
Prior art keywords
kaolin
aluminum
low
temperature
drying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711394594.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108130432A (zh
Inventor
蔡卫权
陈俊武
惠祥
熊梓航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201711394594.9A priority Critical patent/CN108130432B/zh
Publication of CN108130432A publication Critical patent/CN108130432A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108130432B publication Critical patent/CN108130432B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0015Obtaining aluminium by wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/08Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

本发明涉及一种高岭土低温活化溶出铝的方法,是一种温和的在低温下溶出高岭土中铝元素的新工艺,具体是:首先,将高岭土粉碎后烘干,在室温下与酸液混合搅拌一段时间;将搅拌后的矿浆送入烘箱中并在一定温度下烘干;将烘干后的产物取出,放入适量的蒸馏水,在室温下搅拌一段时间后分离洗涤,即得高岭土的铝溶出液。本发明以高岭土和硫酸为原料,实现了以温和的方式溶出高岭土中的铝元素。与现有的高温煅烧、强酸加热溶出铝的工艺相比,本方法有明显的技术进步,主要表现在工艺流程简单易控、条件温和、能耗小、设备要求低、有害气体排放少、铝溶出率高,具有很高的推广应用前景。

Description

一种高岭土低温活化溶出铝的方法
技术领域
本发明涉及一种以温和的方式溶出高岭土中铝元素的新工艺。
背景技术
我国高岭土蕴藏量十分丰富,分布几乎遍及全国,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨。其中,我国非煤建造高岭土的资源储量居世界第五位,已探明储量14.68亿吨,主要分布在广东、陕西、福建、江西、湖南和江苏六省,占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位,探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔和乌达、安徽淮北、陕西韩城等地,其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。高岭土是一种含铝的硅酸盐矿物,高岭土中含有大量的Al2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。由于高岭土储量丰富,含铝量高,可以作为生产多种化工产品的铝源,比如用高岭土生产硫酸铝、聚合氯化铝、聚硅酸氯化铝铁、氧化铝等产品,且生产中均涉及高岭土活化并把铝溶出的过程。而目前众多工艺均存在高岭土活化能耗高、酸用量大、设备要求高等缺陷。所以优异的高岭土活化工艺可以降低生产成本,减少能耗和排放,实现绿色经济发展的目标。
中国专利文献CN101792165A公开了一种高岭土制备聚合氯化铝的方法,该方法先将高岭土晒干、粉碎,与活化剂混合后在650-800℃煅烧,经煅烧活化的高岭土用浓度大于20%的盐酸溶浸。徐树英等人[徐树英.酸法从海南高岭土中提取Al2O3的研究[A].海南省机械工程学会.创新装备技术给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C].海南省机械工程学会,2013:5]将一定量高岭土在850℃煅烧2h后,与盐酸混合并在95℃下酸浸2h,其中n(HCl):n(Al2O3)=6.931,铝浸出率达88.36%。韩效钊等人[韩效钊,徐超,张兴法,陈敏,吴国荣.高岭土酸熔法制备硫酸铝和铵明矾的研究[J].非金属矿,2002,(05):26-27]将高岭土与浓硫酸以一定比例混合后,在240℃活化40min,其中酸铝比为3.3(摩尔比)。冷却后加入过量的水在95℃下浸取40min,其中液固比为6(质量比),铝溶出率可达90%。
综上,目前高岭土的溶出工艺基本为:(1)直接煅烧后加酸溶出;(2)加助剂煅烧后加酸(水)溶出;(3)加酸高压高温溶出。因此,亟待开发温和高效的铝溶出方法。本方法为常压下加助剂活化溶出的方法,但本方法使用的助剂为硫酸溶液,之前研究者只用过浓硫酸做助剂与高岭土混合后煅烧活化;并且本方法在加热活化前用硫酸溶液与高岭土在室温下搅拌处理,相当于进行了预活化,从而大大降低了接下去加热活化所需的温度,使得活化温度低于硫酸的沸点和分解温度,且减少了硫酸与二氧化硅的副反应。
发明内容
本发明所要解决的问题是:针对现有技术的不足,提供一种条件温和、能耗低、酸用量少、设备要求低、不产生SO3等有害气体的高岭土活化溶出的新工艺。
本发明所采用的技术方案如下:一种高岭土低温活化溶出铝的新工艺,其特征在于其制备步骤为:(1)取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于一定温度下烘干一定时间,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入一定量酸液,在室温下以转速180-240r/min搅拌一定时间。(2)将上述搅拌后的矿浆送入烘箱中并在一定温度下烘干。(3)将上述烘干物与30-50ml蒸馏水混合,在室温下以转速200-300r/min搅拌1h,抽滤,洗涤,即得到高岭土的铝溶出液。
步骤(1)所述矿粉的烘干温度为80-120℃;
步骤(1)所述矿粉的烘干时间为8-12h;
步骤(1)所述的酸液为硫酸溶液,其质量分数为25-35%;
步骤(1)所述的硫酸溶液的体积为16-20ml;
步骤(1)所述的搅拌时间为3-6h;
步骤(2)所述的烘干温度为130-150℃;
步骤(2)所述的烘干时间为3-6h。
本方法先用助剂对高岭土进行预处理,然后加热上述混合物,让高岭土与助剂反应,实现了降低活化温度、降低溶出酸用量、降低水用量和溶出温度、不产生有害气体的目标;并且本方法铝溶出率很高,普遍高于现有高岭土中铝的溶出工艺。而之前的高岭土溶出工艺中还没有在加助剂煅烧活化前对高岭土进行预处理的报道。与现有技术相比,本发明的优点是:
(1)通过增加预处理步骤,大大降低了高岭土的活化温度及能耗,不产生SO3等有害气体,更具有经济意义和环保价值。
(2)酸用量更少,而铝溶出率更高,且溶出液更易于制备净水剂等产品,大大降低了制备成本。
(3)工艺简单,原料来源广,设备要求低,固定资产投资少,因而制备成本低。
附图说明
图1为高岭土低温活化溶出铝的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明,这些实施例仅仅是对本发明较佳实施方式的描述,但并不限定本发明。
实施例1:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于80℃烘干12h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入16ml质量分数为35%的硫酸溶液,在室温下以转速180r/min搅拌6h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在150℃下烘干2h;然后,将烘干物与30ml蒸馏水混合,在室温下以转速200r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为94.9%。
实施例2:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于120℃烘干8h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入16ml质量分数为35%的硫酸溶液,在室温下以转速240r/min搅拌3h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在150℃下烘干3h;然后,将烘干物与50ml蒸馏水混合,在室温下以转速300r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为97.8%。
实施例3:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于100℃烘干10h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入20ml质量分数为25%的硫酸溶液,在室温下以转速210r/min搅拌4.5h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在150℃下烘干2.5h;然后,将烘干物与50ml蒸馏水混合,在室温下以转速250r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为92.4%。
实施例4:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于120℃烘干8h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入18ml质量分数为30%的硫酸溶液,在室温下以转速180r/min搅拌6h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在130℃下烘干3h;然后,将烘干物与50ml蒸馏水混合,在室温下以转速250r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为95.6%。
实施例5:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于120℃烘干8h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入18ml质量分数为30%的硫酸溶液,在室温下以转速180r/min搅拌6h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在140℃下烘干2.5h。将烘干物与40ml蒸馏水混合,在室温下以转速250r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为94.7%。
实施例6:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于120℃烘干8h,称取4g干燥高岭土置于烧杯中,加入18ml质量分数为35%的硫酸溶液,在室温下以转速180r/min搅拌6h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在150℃下烘干3h。将烘干物与50ml蒸馏水混合,在室温下以转速250r/min搅拌1h,抽滤,用20ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为98.5%。
实施例7:
取高岭土原矿若干,粉碎过200目,于120℃烘干8h,称取20g干燥高岭土置于烧杯中,加入80m质量分数为35%的硫酸溶液,在室温下以转速240r/min搅拌3h,得到矿浆。
将矿浆放入烘箱中并在150℃下烘干3h。将烘干物与250ml蒸馏水混合,在室温下以转速300r/min搅拌1h,抽滤,用100ml蒸馏水洗涤,即得到高岭土的铝溶出液,经分析知高岭土中铝的溶出率为99.1%。
表1 高岭土的典型XRF数据表

Claims (6)

1.一种高岭土低温活化溶出铝的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)取高岭土原矿若干,粉碎过200目,将粉碎后的矿粉烘干,然后称取4g干燥后的矿粉置于烧杯中,加入16-20ml质量分数为25-35%的硫酸溶液,在室温下以转速180-240r/min搅拌,得到矿浆;
(2)将矿浆送入烘箱中,并在一定温度下烘干,得到烘干物;
(3)将烘干物与30-50ml蒸馏水混合,在室温下以转速200-300r/min搅拌,然后抽滤,洗涤,得到高岭土的铝溶出液;
所述高岭土铝溶出率的范围是92-99%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(1)中,将矿粉于80-120℃下烘干。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(1)中,所述矿粉的烘干时间为8-12h。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(1)中,所述的搅拌时间为3-6h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(2)中,所述的烘干温度为130-150℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(2)中,所述的烘干时间为2-3h。
CN201711394594.9A 2017-12-21 2017-12-21 一种高岭土低温活化溶出铝的方法 Active CN108130432B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711394594.9A CN108130432B (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种高岭土低温活化溶出铝的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711394594.9A CN108130432B (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种高岭土低温活化溶出铝的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108130432A CN108130432A (zh) 2018-06-08
CN108130432B true CN108130432B (zh) 2020-08-25

Family

ID=62391266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711394594.9A Active CN108130432B (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种高岭土低温活化溶出铝的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108130432B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1239075A (zh) * 1998-06-14 1999-12-22 新疆工学院 选溶法生产硫酸铝的生产工艺
CN1920067A (zh) * 2006-09-14 2007-02-28 北京矿冶研究总院 一种从高硅含铝矿物原料中酸法提取铝的方法
CN101100304A (zh) * 2007-04-10 2008-01-09 东北大学 一种由低铝硅比的含铝矿物制备氧化铝的方法
CN101209850A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 国家纳米技术与工程研究院 一种利用高岭土制备硫酸铝和含铝氧化硅的方法
CN103101948A (zh) * 2011-11-15 2013-05-15 沈阳铝镁设计研究院有限公司 一种硫酸浸出含铝物料的加热方法
CN103880012A (zh) * 2014-01-27 2014-06-25 吉林大学 一种硅铝物料活化分解的方法
CN106115751A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中国神华能源股份有限公司 一种利用两段式酸反应法提取氧化铝的方法
CN106477609A (zh) * 2016-10-12 2017-03-08 北京矿冶研究总院 粉煤灰硫酸熟化生产氧化铝的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1239075A (zh) * 1998-06-14 1999-12-22 新疆工学院 选溶法生产硫酸铝的生产工艺
CN1920067A (zh) * 2006-09-14 2007-02-28 北京矿冶研究总院 一种从高硅含铝矿物原料中酸法提取铝的方法
CN101209850A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 国家纳米技术与工程研究院 一种利用高岭土制备硫酸铝和含铝氧化硅的方法
CN101100304A (zh) * 2007-04-10 2008-01-09 东北大学 一种由低铝硅比的含铝矿物制备氧化铝的方法
CN103101948A (zh) * 2011-11-15 2013-05-15 沈阳铝镁设计研究院有限公司 一种硫酸浸出含铝物料的加热方法
CN103880012A (zh) * 2014-01-27 2014-06-25 吉林大学 一种硅铝物料活化分解的方法
CN106115751A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中国神华能源股份有限公司 一种利用两段式酸反应法提取氧化铝的方法
CN106477609A (zh) * 2016-10-12 2017-03-08 北京矿冶研究总院 粉煤灰硫酸熟化生产氧化铝的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108130432A (zh) 2018-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101041450B (zh) 利用高铝粉煤灰制取氧化铝和白炭黑清洁生产工艺
CN104876250B (zh) 一种硫酸处理锂云母提锂除铝的方法
CN103614547B (zh) 一种从一水硬铝石型铝土矿中分离铁铝硅的方法
CN101254933B (zh) 从粉煤灰中提取高纯氧化铝及硅胶的方法
CN105907975B (zh) 一种综合回收利用含碳石油化工行业废Pd/Al2O3催化剂的方法
CN104098092A (zh) 一种天然微晶石墨提纯方法
CN102616818A (zh) 一种粉煤灰的低温活化方法及其应用
CN107879366B (zh) 一种从粉煤灰中提取氧化铝的活化方法
CN101254951A (zh) 从粉煤灰和煤矸石中回收氧化铁的方法
CN103130254A (zh) 一种碱法生产氧化铝的方法
CN103898330A (zh) 从赤泥中综合回收铁、铝、钪、钛、钒等有价金属的方法
CN103305686B (zh) 活化煤气化灰渣实现铝铁钙分离的方法
CN104030329B (zh) 一种含铝资源综合利用的方法
CN103725889A (zh) 一种微波辅助浸出冰铜/冰镍浸出渣中铜镍的方法
CN108130432B (zh) 一种高岭土低温活化溶出铝的方法
CN102659155A (zh) 低温酸溶浸取粉煤灰中氧化铝的方法
CN102241409B (zh) 碳酸铯的制备方法
CN103555943B (zh) 一种氟碳铈矿的浸矿工艺
CN103663516B (zh) 一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法
CN103966460A (zh) 一种铜硫尾矿中金属铷资源回收的焙烧浸出处理工艺
CN101538058B (zh) 低温低压水化学法回收赤泥中氧化铝和氧化钠
CN104229846A (zh) 一种氧化铝的制备方法
CN101973565A (zh) 一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法
CN107555425A (zh) 一种微晶石墨高温预处理‑碱酸法提纯方法
CN102398912B (zh) 高铝粉煤灰硫酸法溶出工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant