CN116002730A - 一种高铁三水铝石矿的溶出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁三水铝石矿的溶出方法，将高铁三水铝石矿用氢氧化钠溶液活化后，在常压、低温、搅拌条件下溶出氧化铝。此方法在较温和的条件下进行，通过合理控制氧化铝溶出温度、氢氧化钠浓度以及搅拌转速，可以抑制溶出过程中的脱硅反应，提高氧化铝的溶出率。该高铁三水铝石矿溶出技术是一项工艺简单、高效率、低成本的氧化铝溶出技术。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝冶金领域，具体地说，涉及一种高铁三水铝石矿的溶出技术。
背景技术
我国铝土矿资源丰富，90%以上位于山西、贵州、河南以及广西四个省份，但高品位三水铝石型铝土矿较少，多为一水硬铝石矿以及共生铝土矿。随着我国经济的发展，以及铝土矿资源的开采，铝土矿资源快速衰竭，越来越需要从低品位铝土矿中提取氧化铝。目前高铁铝土矿主要采用碱法，即拜耳法溶出氧化铝，尤其是三水铝石型铝土矿具有易溶出的特点，最适合用碱法浸出。碱法溶出氧化铝主要采用氢氧化钠与矿石中的氧化铝反应，得到铝酸钠溶液，将铝酸钠溶液沉淀析出氢氧化铝，经过煅烧便可得到氧化铝产品。该方法易于实现铁铝分离，因流程简单，操作方便，具有很高的经济效益，因此备受关注。
碱法溶出氧化铝，关键在于溶出过程的操作，现有对于氧化铝的溶出方法，如中国专利CN 113371743A采用两步碱溶法生产氧化铝，将高铝矿物先经硫酸溶出得到硫酸盐溶液，再将硫酸盐溶液经过喷雾干燥后得到硫酸盐固体，随后通过两步碱溶处理得到氧化铝产品。中国专利CN 112390275A先将矿物进行磁化焙烧后，随后采用高温高压溶出氧化铝。目前对于碱法溶出氧化铝，需要高温高压，设置预脱硅过程，操作步骤复杂，造成能耗高，经济效益低，生产过程中无法避免二氧化硅溶出对氧化铝溶出率的影响。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的不足，提供一种使用氢氧化钠溶液在常压下溶出高铁三水铝石矿中氧化铝的方法，以实现高铁三水铝石矿中的铁铝分离，获得氧化铝。该方法具有操作条件温和、能耗低、效率高的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高铁三水铝石矿的溶出方法，包括如下步骤：将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥10-14 h，经粉磨后过筛；配制氢氧化钠浓度为100~160 g/L的碱液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300 r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱液温度为70~100 ℃，在250~450 r/min的搅拌转速条件下，溶出20~40 min，从而实现氧化铝的溶出。
作为优选的，在上述高铁三水铝石矿的溶出方法中，所述氢氧化钠浓度为140 g/L。
作为优选的，在上述高铁三水铝石矿的溶出方法中，所述碱液在溶出过程中的温度为90 ℃。
作为优选的，在上述高铁三水铝石矿的溶出方法中，所述碱液溶出过程的搅拌转速为350 r/min。
本发明与现有的高铁三水铝石矿溶出方法相比，具有以下有益效果：
(1)本发明利用三水铝石矿易溶出的特点，采用碱液常温活化高铁铝土矿，随后常压下溶出氧化铝，使得氧化铝的溶出速率加快，操作工艺简单，能耗低，溶出时间短，溶出设备的投资低，易于大规模生产；
(2)本发明的氧化铝溶出技术无需设置预脱硅过程，通过氧化铝的快速溶出创造二氧化硅与氧化铝的反应速率差异，可以在一定程度上抑制矿物中二氧化硅的溶出，故可以减少因二氧化硅溶出而造成的氧化铝损失，降低碱消耗，所以该方法具有较好的氧化铝溶出效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例的范围，实施例1-4所选取的高铁三水铝石矿Al2O3含量为32.18%，SiO2含量为6.20%，Fe2O3含量为38.45%，其余为杂质。
实施例1
将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥12 h，经粉磨后过80目筛；配制氢氧化钠浓度为140 g/L的碱溶液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10 min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱溶温度为90℃，在350 r/min的转速条件下，溶出30 min，其中氧化铝的实际溶出率达94.17%。
实施例2
将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥10 h，经粉磨后过80目筛；配制氢氧化钠浓度为100 g/L的碱溶液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10 min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱溶温度为70℃，在250 r/min的转速条件下，溶出20 min，其中氧化铝的实际溶出率达77.36%。
实施例3
将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥12 h，经粉磨后过80目筛；配制氢氧化钠浓度为160 g/L的碱溶液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10 min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱溶温度为100℃，在250 r/min的转速条件下，溶出30 min，其中氧化铝的实际溶出率达82.32%。
实施例4
将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥14 h，经粉磨后过80目筛；配制氢氧化钠浓度为120 g/L的碱溶液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10 min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱溶温度为90℃，在450 r/min的转速条件下，溶出40 min，其中氧化铝的实际溶出率达81.62%。
Claims (4)
1.一种高铁三水铝石矿的溶出方法，其特征在于包括如下步骤：将高铁三水铝石矿在80 ℃下干燥10-14 h，经粉磨后过80目筛；配制氢氧化钠浓度为100~160 g/L的碱液，按液固比为10:1的比例与高铁三水铝石矿颗粒混合，在常压下，以300 r/min的搅拌转速活化高铁三水铝石矿10 min，随后通过碱液溶出所述高铁三水铝石矿中的氧化铝，控制碱液温度为70~100 ℃，在250~450 r/min的搅拌转速条件下，溶出20~40 min，从而实现氧化铝的溶出。
2.根据权利要求1所述的溶出方法，其特征在于，所述氢氧化钠浓度为140 g/L。
3.根据权利要求1所述的溶出方法，其特征在于，所述碱液在溶出过程中的温度为90℃。
4.根据权利要求1所述的溶出方法，其特征在于，所述碱液溶出过程的搅拌转速为350r/min。
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