CN108530092A - 一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料联产纳米氧化铁的方法 - Google Patents
一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料联产纳米氧化铁的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料联产纳米氧化铁的方法，属于铝土矿尾矿的综合利用领域。本发明通过预磁选‑超声波强化微生物浸出铝土矿选矿尾矿‑焙烧浸后渣工艺过程选择性地大幅度降低铝土矿选矿尾矿浸出渣的含铁量，制备低铁耐火砖基料；借助超声波的分散和富聚效应，通过光强化辐射浸出液，得到高附加值的超细草酸亚铁副产品；最后通过在氧气流中焙烧所得超细草酸亚铁，进一步附产高值的纳米氧化铁材料。本发明工艺方法大大提高了所制耐火砖的荷重软化温度和耐火度，减少制品黑点，同时实现了铝土矿选矿尾矿这一铝工业废渣的大宗消耗和资源化利用，也提高了耐火粘土的可接替矿产资源量，有重要的经济效益、社会效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于铝土矿尾矿的综合利用领域，更具体地，涉及一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法。
背景技术
耐火粘土是我国的优势资源，但高品位的耐火粘土占总储量的不足30％，近年来由于我国耐火材料、陶瓷等企业的蓬勃发展，国内优质耐火粘土几乎被开挖殆尽，全国中低品质耐火原料的保有量也在急剧下降。因此，在改进生产工艺对耐火粘土进行综合利用的同时，开发利用新的耐火材料原料的可替代资源迫在眉睫。铝土矿选矿尾矿是我国氧化铝行业为充分利用中低品位铝土矿资源解决我国高品位铝土矿资源紧缺的问题而普遍采用的“选矿—拜耳法生产氧化铝”工艺产生的固废，相当于原矿的20％～30％的质量，含水量高达60％，粒度细，而且小于10μm粒级占50％以上，目前一般堆积在尾矿库中。尾矿库就成了一个高势能的人造泥石流危险源，而且还会造成土壤、水和环境污染。但尾矿中含Al2O320％～59％，SiO2 20％～30％，主要物相为一水硬铝石、高岭石、石英等，其物化特性与可作为耐火砖基料的铝硬质耐火粘土相似，如果能够开发利用这些低品级的铝矾土资源制备中高级耐火砖基料，则可大大提高耐火粘土的可接替矿产资源量，而且耐火材料用量大，可极大地减少尾矿堆存的土地量，降低堆存风险和环境压力，具有资源、环境和生态效益。
国外主要的氧化铝生产企业如英铝、美铝、澳铝、俄铝等都有高品位的铝土矿供应，对铝土矿尾矿资源化利用方面的研究又不多。国内在利用铝土矿尾矿制备微晶玻璃、低温陶瓷、莫来石等方向上已取得了一定进展，但目前为止还未能实现大规模的工业化应用，主要难点在于尾矿成分复杂，杂质含量高，很难直接作为原材料使用，而且铝土矿尾矿中铁含量较高(Fe2O3 8％～10％)，会使制备的耐火材料在高温下过早地出现玻璃相而降低其荷重软化温度和耐火度，而且使得烧成制品上面有黑点，颜色不美观。所以铝土矿尾矿用于制备耐火砖基料前必先进行除铁。铝土矿或其尾矿除铁方法有物理法、化学法、生物法。铝土矿中选矿尾矿中的铁矿物通常属于弱磁性矿物。采用磁选法脱除铝土矿尾矿中的铁有一定效果，但不是很理想，因为磁选工艺流程虽然简单、成本低，除铁后的尾矿可满足一般耐火砖基料的要求，但难以达到高品质耐材对含铁限量的要求。采用硫酸或盐酸浸出等化学法对铝土矿中的铁的脱除率高，Al2O3回收率高，但也存在对设备材质要求高和环境污染问题。生物法选矿除铁是较经济、环境污染较少的方法，但是单纯采用微生物技术处理尾矿周期长，能耗稍高；为缩短浸出短周期，添加低浓度无机酸进行酸强化释铁，同样存在对设备材质腐蚀稍高和环境污染稍大的问题。因此，有必要开展多元化协同除铁，如物理—化学联合法、物理—微生物法、微生物-化学联合法、超声波、微波、光波介入法等。
公开号为CN101126125A的中国专利“一种铝土矿选矿尾矿综合利用方法”中公开了将铝土矿选矿尾矿矿浆通过强磁选分离出部分铁质矿物，然后采用从矿山筛选出的具有强产酸能力的黑曲霉菌培养液浸出磁选后得尾矿，再将浸出液在光照条件下析出草酸亚铁沉淀，过滤出沉淀，滤液循环至浸出段，该发明采用磁选—微生物—光化学联合法处理铝土矿选矿尾矿及其浸出液的，二次污染少、不会破坏尾矿晶体结构，尾矿浸后渣可做一级耐火材料，铁易回收，浸出液可循环，磁选铁精矿可以做建筑陶瓷原料。但是该专利工艺过程中浸出温度高，反应过程会对设备造成腐蚀；除铁效果效率不高，反应速率慢，反应周期长，同时在该工艺过程中得到的副产品草酸亚铁粒度过大，后续还需要进行细化处理，过于繁杂，能耗增加，上述原因导致该工艺并不适于实际工业应用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种浸出周期短的腐蚀小污染少的超声波辅助微生物处理大宗铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，以解决目前除铁效果弱、对设备腐蚀严重、对环境污染大、周期长、适用于工业应用的对铝土矿尾矿耗量低的铝土矿尾矿除铁综合利用的问题。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，包括以下步骤：
S1.预磁选：将铝土矿尾矿矿浆通过高梯度磁选进行预磁选，分离出磁尾矿和非磁铝精矿；
S2.超声波强化矿物浸出：在超声条件下，采用生物酸浸出剂浸出非磁铝精矿，压滤后得浸出渣和浸出液；
S3.焙烧：清洗浸出渣，将浸出渣在1200～1500℃下焙烧1～3h，得低铁耐火砖基料；
S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在超声条件下进行光辐射，抽滤、洗涤后得超细粉体草酸亚铁沉淀，所得滤液和洗液合并返回步骤S2；
S5.制备氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁干燥后通氧焙烧，得到纳米氧化铁，可做锂电池材料、抗紫外材料等；
其中，步骤S2中生物酸浸出剂采用黑曲霉菌发酵培养液，所述黑曲霉菌种是购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心编号为CGMCCNO.1539黑曲霉菌的传代菌种。具体参见中国铝业股份有限公司于2005年11月28日申请的一种高效铝土矿微生物选矿菌种及其筛选方法，或采用上述方法自己进行培育筛选菌种。或本发明菌种可采用南京便诊生物科技有限公司的CMCC(F)98003黑曲霉菌。
本发明通过预磁选-超声波强化微生物浸出铝土矿选矿尾矿-焙烧浸后渣工艺过程选择性地大幅度降低铝土矿选矿尾矿浸出渣的含铁量，首先，采用预磁选工艺将铝土矿尾矿分离出磁尾矿和非磁铝精矿，在超声条件下采用生物酸浸出非磁铝精矿，超声波通过空化作用对反应介质产生机械效应和化学效应，从而引发或加速化学反应。超声波幅射波产生的搅动增强了液固间的传质，加快了反应速率；对矿物表面的冲洗、粉碎作用以及超声空化产生的微射流对矿物表面的侵蚀作用和颗粒的剪切作用，减少了矿物颗粒的粒径，降低了扩散层厚度，有利于增大浸出剂与矿物表面的接触面积，从而加快反应的进行，本发明在超声条件下，黑曲霉菌培养液对铝土矿尾矿进出效果最佳，浸出过程中，多糖与其代谢物生物酸发生协同作用，在氧化铁矿物分解过程中，生物酸即做质子的给予体又做络合反应中的配体给予体。在酸性及超声条件下，生物酸电离的氢离子和矿物表面阳离子发生交换反应，促进矿物中Fe-O键的水解反应。同时，黑曲霉菌代谢产生的生物酸主要含有草酸，其电离出的草酸根配体与溶液中的铁离子络合，间接地促进矿物溶解。草酸根配体又与矿物表面的铁离子形成表面配合物来降低水解反应的活化能，从而提高矿物的水解速度，导致矿物中铁的释放。浸出之后的浸出渣在清洗之后可进行焙烧直接得到低铁耐火砖基料，本发明工艺大大提高了所制耐火砖的荷重软化温度和耐火度，大大减少制品的黑点，而且借助超声波的分散和富聚效应的介入，通过光强化辐射浸出液，得到高附加值的超细草酸亚铁副产品，同时，浸出液可以循环。经过通氧焙烧所得草酸亚铁，进一步附产高值的纳米氧化铁材料。
进一步地，步骤S1采用高梯度磁选进行预磁选，控制矿浆给料浓度为20～40％，背景场强为0.4～1.1T，磁棒介质Φ0.5～2mm。
进一步地，步骤S2超声波强化矿物浸出过程中：采用超声波粉碎仪对浸出过程进行超声，超声功率为200～400W，液固比10～5:1，浸出温度20～50℃，搅拌速度100～300r/min，浸出时间15～40min。
进一步地，步骤S2所述生物酸浸出剂的制备方法为：将黑曲霉菌种接种于液体培养基中，液体培养基成分为：NaNO3 2g/L、K2HPO4 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO40.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min，然后于25～30℃，初始pH为5.2～6.8条件下以150～250r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至0.5～2.5时，去除菌丝体，稀释5～10倍，得到生物酸浸出剂。
本发明在超声波强化浸出过程，在高温时，分子运动剧烈，固液间接触几率大，反应受传质作用的影响较小，反应体系的常规浸出率较高，所以在较高温度时超声波强化的效果低于较低温度时的效果。用低浓度生物酸浸出剂时，浸出液黏度较小，容易产生空化泡，在传质过程中能量损失也小，利于超声波实现空化作用，在矿物颗粒附近空穴的不对称崩溃促进颗粒内扩散，增加传质速率从而缩短反应时间，所以较低浓度浸出剂时超声波强化的效果高于较低浓度浸出剂时的效果。
进一步地，步骤S3中，所述浸出渣在1200～1500℃下进行焙烧2h；优选温度为1500℃。
进一步地，步骤S4超声波介入光强化析出副产品过程具体为：在频率为20～30kHz的超声波介入下，利用照度为1×103～1×107Lx的光辐射浸后液0.1～5h。
进一步地，步骤S4所得超细粉体草酸亚铁沉淀的粒度范围为50nm～200nm，本发明制备得到的超细粉体草酸亚铁沉淀可直接做锂电池材料或经焙烧制备纳米氧化铁。
进一步地，步骤S5中将所述超细粉体草酸亚铁置于105～110℃下干燥，然后在300～800℃下通氧焙烧1～5h，得到纳米氧化铁；优选所述纳米氧化铁的粒度范围3～8nm，可做锂电池材料、抗紫外材料、颜料等。
本发明在超声波介入草酸亚铁析出时，超声波的空化效应可降低溶液的相对饱和度，从而抑制前驱体的二次成核和晶核的进一步长大，有利于微小颗粒的形成，为焙烧沉淀生成粒度均匀的纳米氧化铁粉创造先决条件。同时由于超声波，液体的超声空化效应产生高温高压的环境，为微小颗粒的形成提供了所需能量，使沉淀的晶核的生成速率提高几个数量级。同时超声空化作用产生的高温和在固体表面产生的大量的微气泡大大降低了微小晶粒的比表面能，抑制了晶核的聚集与长大。超声波空化作用产生的冲击破和微射流对颗粒的剪切与破碎作用也有效地破坏了晶核和微粒间团聚，生成粒度均匀且蓬松的草酸亚铁颗粒，使得由此焙烧所得的纳米氧化铁粒度均匀、分散性好。
相对现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过预磁选-超声波强化微生物浸出铝土矿选矿尾矿-焙烧浸后渣工艺过程选择性地大幅度降低铝土矿选矿尾矿浸出渣的含铁量，制备低铁耐火砖基料，大大提高了所制耐火砖的荷重软化温度和耐火度，大大减少制品的黑点，同时实现了铝土矿选矿尾矿这一铝工业废渣的大宗消耗和资源化利用，也大大提高了耐火粘土的可接替矿产资源量，具有重要的经济效益、社会效益和环境效益。而且借助超声波的分散和富聚效应的介入，通过光强化辐射浸出液，得到高附加值的超细草酸亚铁副产品；最后通过在氧气流中焙烧所得超细草酸亚铁，进一步附产高值的纳米氧化铁材料。
(2)本发明通过超声波辐射辅助生物酸浸出铝土矿选矿尾矿，由于超声波的机械效应、空化作用、热效应和化学效应，浸出渣分散细化，使得矿石处理后粒度降低，使得制备得到的耐火材料达到其粒径要求，节省了粉磨工序，降低了耗能；同时，浸出温度降低，反应速度加快，浸出时间缩短，进一步能耗降低，而且由于超声波辅助浸出的选择性效应，铁浸出率提高，铝的浸出铝降低，选别效果好，也未破坏氧化铝的晶格。而且又由于超声波的机械效应和化学效应，使得浸出液经强光照辐射后，快速地析出超细草酸亚铁沉淀，大大缩短了沉淀析出时间。
(3)本发明在超声波强化浸出过程，采用低浓度生物酸浸出剂，浸出液黏度较小，容易产生空化泡，在传质过程中能量损失也小，有利于超声波实现空化作用，在矿物颗粒附近空穴的不对称崩溃促进颗粒内扩散，增加传质速率从而缩短反应时间。
(4)本发明在超声波介入草酸亚铁析出时，超声波空化作用产生的冲击破和微射流对颗粒的剪切与破碎作用也有效地破坏了晶核和微粒间团聚，生成粒度均匀且蓬松的草酸亚铁颗粒，使得由此焙烧所得的纳米氧化铁粒度均匀、分散性好。
附图说明
附图1为本发明方法的工艺流程图。
附图2为实施例1超细粉体草酸亚铁的SEM图。
附图3为实施例1纳米氧化铁的XRD图(A)和SEM图(B)。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明。下述实施例仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。除非特别说明，下述实施例中使用的原材料和设备为本领域常规使用的原材料和设备。
本发明实施1～3中所用黑曲霉菌菌种均购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心编号为CGMCC NO.1539黑曲霉菌的传代菌种。具体参见中国铝业股份有限公司于2005年11月28日申请的一种高效铝土矿微生物选矿菌种及其筛选方法，或采用上述专利中方法自己进行培育筛选的菌种，其效果一致。
实施例1
本实施例提供一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，参见图1，本实施例包括以下步骤：
S1.预磁选：首先将铝土矿尾矿浆通过高梯度磁选机进行预磁选，给料浓度为25％，背景场强为1.16T，磁棒介质Φ1mm，将磁尾矿和非磁铝精矿分离；
S2.超声波强化矿物浸出：超声波粉碎仪功率为200W，将生物酸浸出剂加入步骤1得到的非磁铝精矿，液固比10:1，浸出温度25℃，搅拌速度200r/min，浸出时间30min，压滤后得浸出渣和浸出液；
S3.焙烧：清洗浸出渣，将洗后浸出渣在1500℃下焙烧3h，即得低铁耐火砖基料；
S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在频率为30kHz的超声波介入下，利用照度为1×106Lx的光辐射浸后液3h，析出黄色沉淀，抽滤，洗涤后得到超细粉体草酸亚铁，参见图2，对超细粉体草酸亚铁进行SEM分析，平均粒径为50nm。将滤液和洗液合并返回步骤S2浸出段，添加新鲜的生物酸浸出剂，重新循环利用；
S5.制备纳米氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁置于105℃下干燥，然后在600℃下通氧焙烧3h，所得产品纳米氧化铁，参见图3，经SEM分析平均粒径为3nm，棒状，经XRD分析所得产品属于α-Fe2O3,纯度为99.20％，可做锂电池材料、抗紫外材料、颜料等。
其中，制备生物酸浸出剂的方法如下：将菌种接种于液体培养基(成分：NaNO3 2g/L、K2HPO4 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO4 0.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min。然后于30℃，初始pH为6.8条件下以200r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至1.0时，去除菌丝体，稀释10倍，得到生物酸浸出剂。
上述实施例所制得的除铁前尾矿和除铁后所制耐火砖基料的技术指标和所制得的耐火砖的性能参数检测结果如下表1所示，除铁后已经达到了硬质粘土的特级品的标准。
表1耐火砖基料性能参数
| 技术指标 | Al2O3％ | SiO2％ | Fe2O3％ | 荷重软化温度℃ | 耐火度℃ |
| 除铁前 | 41.35 | 27.49 | 10.80 | 1250 | 1530 |
| 除铁后 | 45.94 | 32.30 | 0.35 | 1470 | 1780 |
实施例2
本实施例提供一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，参见图1，本实施例包括以下步骤：
S1.预磁选：首先将铝土矿尾矿浆通过高梯度磁选机进行预磁选，给料浓度为30％，背景场强为1.0T，磁棒介质Φ1.5mm，将磁尾矿和非磁铝精矿分离；
S2.超声波强化矿物浸出：超声波粉碎仪功率为150W，将生物酸浸出剂加入步骤1得到的非磁铝精矿，液固比8:1，浸出温度30℃，搅拌速度150r/min，浸出时间20min，然后压滤浸出混悬物，得浸出渣和浸出液；
S3.焙烧：清洗浸出渣，将洗后浸出渣在1400℃下焙烧2h，即得低铁耐火砖基料；
S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在频率为25kHz的超声波介入下，利用照度为1×104Lx的光辐射浸后液2h，析出黄色沉淀，抽滤，洗涤后得到超细粉体草酸亚铁，对产物进行SEM分析，平均粒径为110nm。将滤液和洗液合并返回步骤S2浸出段，添加新鲜的浸出剂，重新循环利用；
S5.制备纳米氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁置于110℃下干燥，然后在500℃下通氧焙烧2.5h，所得产品纳米氧化铁，经SEM分析平均粒径为8nm，棒状，经XRD分析所得产品属于α-Fe2O3,纯度为99.16％，可做锂电池材料、抗紫外材料、颜料等。
其中，制备生物酸浸出剂的方法如下：将菌种接种于液体培养基(成分：NaNO3 2g/L、K2HPO4 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO4 0.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min，然后于25℃，初始pH为6.0条件下以150r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至1.5时，去除菌丝体，稀释5倍，得到生物酸浸出剂。
上述实施例所制得的除铁前尾矿和除铁后所制耐火砖基料的技术指标和所制得的耐火砖的性能参数检测结果如下表2所示，除铁后已经达到了硬质粘土的特级品的标准。
表2耐火砖基料性能参数
| 技术指标 | Al2O3％ | SiO2％ | Fe2O3％ | 荷重软化温度℃ | 耐火度℃ |
| 除铁前 | 41.35 | 27.49 | 10.80 | 1250 | 1530 |
| 除铁后 | 45.66 | 32.07 | 0.80 | 1400 | 1770 |
实施例3
本实施例提供一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，参见图1，本实施例包括以下步骤：
S1.预磁选：首先将铝土矿尾矿浆通过高梯度磁选机进行预磁选，给料浓度为35％，背景场强为0.8T，磁棒介质Φ2mm，将磁尾矿和非磁铝精矿分离；
S2.超声波强化矿物浸出：超声波粉碎仪功率为100W，将生物酸浸出剂加入步骤1得到的非磁铝精矿，液固比5:1，浸出温度40℃，搅拌速度100r/min，浸出时间15min，然后压滤浸出混悬物，得浸出渣和浸出液；
S3.焙烧：清洗浸出渣，将洗后浸出渣在1380℃下焙烧1.5h，即得低铁耐火砖基料；
S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在频率为20kHz的超声波介入下，利用照度为1×103Lx的光辐射浸后液1.5h，析出黄色沉淀，抽滤，洗涤后得到超细粉体草酸亚铁，对产物进行SEM分析，平均粒径为200nm。将滤液和洗液合并返回步骤S2浸出段，添加新鲜的浸出剂，重新循环利用；
S5.制备纳米氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁置于110℃下干燥，然后在400℃下通氧焙烧2h，所得产品纳米氧化铁，经SEM分析平均粒径为12nm，棒状，经XRD分析所得产品属于α-Fe2O3,纯度为99.03％，可做锂电池材料、抗紫外材料、颜料等。
其中，制备生物酸浸出剂的方法如下：将菌种接种于液体培养基(成分：NaNO3 2g/L、K2HPO4 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO4 0.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min，然后于25℃，初始pH为5.5条件下以100r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至2.5时，去除菌丝体，稀释6倍，得到生物酸浸出剂。
上述实施例所制得的除铁前尾矿和除铁后所制耐火砖基料的技术指标和所制得的耐火砖的性能参数检测结果如下表3所示，除铁后已经达到了硬质粘土的特级品的标准。
表3耐火砖基料性能参数
| 技术指标 | Al2O3％ | SiO2％ | Fe2O3％ | 荷重软化温度℃ | 耐火度℃ |
| 除铁前 | 41.35 | 27.49 | 10.80 | 1250 | 1530 |
| 除铁后 | 44.79 | 31.85 | 1.15 | 1350 | 1750 |
Claims (9)
1.一种铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预磁选：将铝土矿尾矿矿浆通过磁选分离出磁尾矿和非磁铝精矿；
S2.超声波强化矿物浸出：在超声条件下，采用生物酸浸出剂浸出非磁铝精矿，压滤后得浸出渣和浸出液；
S3.焙烧：清洗浸出渣，将浸出渣在1200～1500℃下焙烧1～3h，得低铁耐火砖基料；
S4.超声波介入光强化析出副产品：将步骤S2得到的浸出液和步骤S3清洗浸出渣后的洗液合并，然后在超声条件下进行光辐射，抽滤、洗涤后得超细粉体草酸亚铁沉淀，所得滤液和洗液合并返回步骤S2；
S5.制备氧化铁：将步骤S4得到的超细粉体草酸亚铁干燥后通氧焙烧，得到纳米氧化铁；
其中，步骤S2中生物酸浸出剂采用黑曲霉菌发酵培养液，所述黑曲霉菌菌种是购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心编号为CGMCC NO.1539黑曲霉菌的传代菌种。
2.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S1采用高梯度磁选进行预磁选，控制矿浆给料浓度为20～40％，背景场强为0.4～1.1T，磁棒介质Φ0.5～2mm。
3.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S2超声波强化矿物浸出过程中：采用超声波粉碎仪对浸出过程进行超声，超声功率为200～400W，液固比10～5:1，浸出温度20～50℃，搅拌速度100～300r/min，浸出时间15～40min。
4.根据权利要求1或3所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S2所述生物酸浸出剂的制备方法为：将黑曲霉菌菌种接种于液体培养基中，液体培养基成分为：NaNO3 2g/L、K2HPO4 1g/L、KCl 0.5g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO4 0.01g/L、蔗糖20g/L，于121℃灭菌20min，然后于25～30℃，初始pH为5.2～6.8条件下以150～250r/min的速度进行摇床培养，待发酵液pH降至0.5～2.5时，去除菌丝体，稀释5～10倍，得到生物酸浸出剂。
5.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸出渣在1200～1500℃下进行焙烧2h。
6.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S4超声波介入光强化析出副产品过程具体为：在频率为20～30kHz的超声波介入下，利用照度为1×103～1×107Lx的光辐射浸后液0.1～5h。
7.根据权利要求1或6所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S4所得超细粉体草酸亚铁沉淀的粒度范围为50～200nm。
8.根据权利要求1所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，步骤S5中将所述超细粉体草酸亚铁置于105～110℃下干燥，然后在300～800℃下通氧焙烧1～5h，得到纳米氧化铁。
9.根据权利要求8所述铝土矿尾矿制备低铁耐火砖基料的方法，其特征在于，所述纳米氧化铁的粒度范围3～8nm。
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| CN110156058A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-23 | 南华大学 | 一种铝土矿尾矿制备净水剂聚合氯化铝的方法 |
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- 2018-06-06 CN CN201810574002.XA patent/CN108530092A/zh active Pending
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