CN109971951A - 一种从矿场提取铝粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从矿场提取铝粉的方法，该从矿场提取铝粉的方法包括以下步骤：取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为3‑4h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；将经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，静置6‑10h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应5‑10h后，再加入絮凝剂，静置5‑10h；本发明所述的一种从矿场提取铝粉的方法，该制备方法可充分使矿土中的铝粉萃取充分，避免了原料浪费，同时操作简单，具有更广泛的使用前景。
Description
技术领域
本发明属于新材料领域，特别涉及一种从矿场提取铝粉的方法。
背景技术
铝粉，俗称“银粉”，即银色的金属颜料，以纯铝箔加入少量润滑剂，经捣击压碎为鳞状粉末，再经抛光而成，铝粉质轻，漂浮力高，遮盖力强，对光和热的反射性能均好，经处理，也可成为非浮型铝粉，铝粉可以用来鉴别指纹，还可以做烟花，铝粉由于用途广、需求量大、品种多，所以是金属颜料中的一大类；
而现有从矿场提取铝粉时，不能够使矿场中的铝粉提取完全，造成原料浪费，为此，我们提出一种从矿场提取铝粉的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种从矿场提取铝粉的方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种从矿场提取铝粉的方法，该从矿场提取铝粉的方法包括以下步骤：
步骤一、取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为3-4h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；
步骤二、将步骤一中经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，静置6-10h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应5-10h后，再加入絮凝剂，静置5-10h，吸取清液加入到第二反应器中，再向第二反应器中加入磷酸二氢钙和硫酸，升温至80℃，反应3-5h后减压抽滤，收集含稀土的磷酸滤液，将磷酸滤液干燥后灼烧，得到稀土氧化物；
步骤三、将步骤二中稀土氧化物加入到活性还原剂中，对铝进行还原，制得混有液体的铝；
步骤四、将步骤三中的铝经过萃取，对经过萃取的铝进行加热1-1.5h，加热完将铝置入粉碎机中经过多次粉碎分离最终制得铝粉。
优选的，反应器升温至50℃，浸取反应5-10h。
优选的，活性还原剂为一种亚磺酸衍生物。
优选的，絮凝剂为一种无机絮凝剂，可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中任意一种。
优选的，步骤二中的磷酸滤液密度为0.25g/cm³。
优选的，步骤四中铝经过萃取时注入氮气，且其加热温度为500-650℃，保温时间为20-35s。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该从矿场提取铝粉的方法，该制备方法可充分使矿土中的铝粉萃取充分，避免了原料浪费，同时操作简单，具有流程短、能耗低、可连续化作业，简化还原过程，大大减少还原装置的数量，从而能够解决传统反射炉还原工艺中存在的环保性差、能耗高、回收率低等诸多问题，具有更广泛的使用前景。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明的一种从矿场提取铝粉的方法，一种从矿场提取铝粉的方法，在制备时，取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，螺旋搅拌机使液体、气体介质强迫对流并均匀混合，便于铝粉和水分流动，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为3-4h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；将经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，在制备铝粉时利用絮凝沉淀法，絮凝沉淀法可选用如硫酸铝和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵（PAM）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花，絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理和铝粉分离的效果，随后静置6-10h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应5-10h后，再加入絮凝剂，静置5-10h，吸取清液加入到第二反应器中，反应器升温至50℃，浸取反应5-10h，磷酸滤液密度为0.25g/cm³再向第二反应器中加入磷酸二氢钙和硫酸，升温至80℃，反应3-5h后减压抽滤，收集含稀土的磷酸滤液，将磷酸滤液干燥后灼烧，得到稀土氧化物；将稀土氧化物加入到活性还原剂中，活性还原剂为一种亚磺酸衍生物，絮凝剂为一种无机絮凝剂，可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中任意一种，对铝进行还原，制得混有液体的铝；将上述步骤中的铝经过萃取，铝经过萃取时注入氮气，且其加热温度为500-650℃，保温时间为20-35s，对经过萃取的铝进行加热1-1.5h，加热完将铝置入粉碎机中经过多次粉碎分离最终制得铝粉。
实施例1
取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为3h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；将经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，静置6h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应5h后，再加入絮凝剂，絮凝剂为一种无机絮凝剂，可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中任意一种，静置5h，吸取清液加入到第二反应器中，再向第二反应器中加入磷酸二氢钙和硫酸，升温至80℃，反应3h后减压抽滤，收集含稀土的磷酸滤液，将磷酸滤液干燥后灼烧，得到稀土氧化物；将稀土氧化物加入到活性还原剂中，活性还原剂为一种亚磺酸衍生物，对铝进行还原，制得混有液体的铝；将步骤三中的铝经过萃取，对经过萃取的铝进行加热1h，铝经过萃取时注入氮气，且其加热温度为500℃，保温时间为20s，加热完将铝置入粉碎机中经过多次粉碎分离最终制得铝粉，经检测，最终制得的铝粉燃烧热为865KJ*MOL，化学性质稳定，不溶于水。
实施例2
取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为4h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；将经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，静置10h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应10h后，再加入絮凝剂，絮凝剂为一种无机絮凝剂，可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中任意一种，静置10h，吸取清液加入到第二反应器中，再向第二反应器中加入磷酸二氢钙和硫酸，升温至80℃，反应5h后减压抽滤，收集含稀土的磷酸滤液，将磷酸滤液干燥后灼烧，得到稀土氧化物；将稀土氧化物加入到活性还原剂中，活性还原剂为一种亚磺酸衍生物，对铝进行还原，制得混有液体的铝；将步骤三中的铝经过萃取，对经过萃取的铝进行加热1.5h，铝经过萃取时注入氮气，且其加热温度为650℃，保温时间为35s，加热完将铝置入粉碎机中经过多次粉碎分离最终制得铝粉，经检测，最终制得的铝粉燃烧热为898KJ*MOL，化学性质稳定，不溶于水。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种从矿场提取铝粉的方法，其特征在于，该从矿场提取铝粉的方法包括以下步骤：
步骤一、取适量的矿土，并将其置于螺旋搅拌机中，注入水至螺旋搅拌机中，使水和矿土反应完全，搅拌时间为3-4h，关闭螺旋搅拌机，使矿土自然沉淀，静置时间为24h，将上清液排放干净，剩余物质为经搅拌混合的矿土备用；
步骤二、将步骤一中经搅拌混合的矿土加入第一反应器中再加入磷酸与絮凝剂后，静置6-10h，吸取清液加入到第二反应器中待用，再向第一反应器中加入磷酸，升温至50℃浸取反应5-10h后，再加入絮凝剂，静置5-10h，吸取清液加入到第二反应器中，再向第二反应器中加入磷酸二氢钙和硫酸，升温至80℃，反应3-5h后减压抽滤，收集含稀土的磷酸滤液，将磷酸滤液干燥后灼烧，得到稀土氧化物；
步骤三、将步骤二中稀土氧化物加入到活性还原剂中，对铝进行还原，制得混有液体的铝；
步骤四、将步骤三中的铝经过萃取，对经过萃取的铝进行加热1-1.5h，加热完将铝置入粉碎机中经过多次粉碎分离最终制得铝粉。
2.根据权利要求1所述的一种从矿场提取铝粉的方法，其特征在于：反应器升温至50℃，浸取反应5-10h。
3.根据权利要求1所述的一种从矿场提取铝粉的方法，其特征在于：活性还原剂为一种亚磺酸衍生物。
4.根据权利要求1所述的一种从矿场提取铝粉的方法，其特征在于：絮凝剂为一种无机絮凝剂，可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种从矿场提取铝粉的方法的制备工艺，其特征在于：步骤二中的磷酸滤液密度为0.25g/cm³。
6.根据权利要求1所述的一种从矿场提取铝粉的方法，其特征在于：步骤四中铝经过萃取时注入氮气，且其加热温度为500-650℃，保温时间为20-35s。
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