CN1204051C - 用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，它是在用拜耳法高压溶出工艺获得的含硫铝酸钠溶液粗液或精液中加入铝酸钡，与现有技术相比：本发明工艺简单、操作方便、除硫率高、除硫费用低廉；经过实际试验发现：本发明提供的方法除硫与氢氧化钡作为除硫剂的除硫的方法比较，除硫费用可以减少一半左右；由于在除硫过程中苛性比值会有所降低、故可选用拜尔法溶出粗液或精液除硫，这样就能够及早地把硫除掉，可避免种分工序后继工序受硫的危害而影响氢氧化铝的质量和操作；申请人在贵州进行了生产实验，结果发现：除硫的费用约为每吨氧化铝需要支出不超过20元，对于企业来讲，这个条件是愿意接受的。

Description

用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法

技术领域：本发明是一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，属于冶金技术的领域。

技术背景：在氧化铝生产过程中，当硫量达到一定程度后，将会给生产带来极大危害，乃至使生产无法进行；目前我国的氧化铝厂仍然采用除硫率很低的生料加煤除硫的方法来进行除硫，这种方法除硫率只有33％左右，用于烧结法或者混联法处理低硫铝土矿有一定效果，但是对于处理高硫铝土矿来讲是无济于事；另外还有一种利用氢氧化钡来进行除硫的方法，这种方法除硫工艺比较简单、操作也方便，但是由于氢氧化钡的制取工艺比较复杂、所耗的原材料价格昂贵，所以成本比较高，企业不能够接受。在国外，一些企业采用对于含硫2％的铝土矿用浮选法脱硫，获得含硫低于0.41％的精矿，脱硫率为80％左右，同时国内外也有在碱性铝酸盐溶液中浮选铝土矿及电位调控浮选脱硫等方法，但是对于高品位且平均含硫量不足1％的铝土矿，这些方法技术上并不理想经济上也不划算。由于没有恰当的除硫方法，所以长期以来使高硫铝土矿拒之门外，这样一来导致生产原料的紧缺，同时使大量的高硫型铝土矿不能得到开发应用。

发明内容：本发明的目的在于：提供一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，这种方法在技术上可行、经济上比较合理。本发明是这样实现的：自制除硫剂——铝酸钡、用拜耳法高压溶出工艺获得含硫铝酸钠溶液粗液或精液，在此过程中控制适宜的溶出条件来限制矿石中的硫向溶液中转化、利用铝酸钡除去这种溶液中的硫。这种方法的除硫原理是：

由此可见，该方法在除硫的同时还净化了碳酸根。除硫渣BaSO₄、BaCO₃可以同赤泥一起排弃，也可以用来回收再生，根据厂方要求而定；具体地说：本发明将铝土矿矿石的铝硅比调整为7以上、含硫量调整为0.7-1.3％，采用拜尔法溶出技术，保持高压溶出原液合理的(是指对于高压溶出设备不产生明显的腐蚀的)含硫量，来控制矿石中的硫向溶液的转化率小于40％，得到粗液或精液，用铝酸钡加入到这种溶液中。本发明将铝酸钡加入到通过拜尔法得到的粗液或精液中进行脱硫处理，这时候除硫的温度应该控制在摄氏50-90度、时间为20-40分钟；对于加入铝酸钡的量，即：在多少粗液中加入多少铝酸钡，完全由企业根据需要进行控制，对于本发明来讲，铝酸钡的添加量为理论值的100％、除硫率可达99％以上；但是实际生产过程中的除硫率应由铝酸钡的除硫利用率来控制，即：铝酸钡的除硫率应控制在保证有较大铝酸钡的除硫利用率的范围内，目的是为了在除掉同样多硫的情况下，尽量少耗铝酸钡从而减少除硫费用；本发明中使用的铝酸钡是这样制备的：将氢氧化铝配入碳酸钡中混匀后进行焙烧合成铝酸钡，其中：配料按照分子比 $\frac{\left[A{l}_2{O}_3\right]}{\left[\mathrm{BaO}\right]}=1.1-1.3,$ 焙烧的温度为1150-1250摄氏度，时间为70-90分钟。在本发明中，因为铝酸钡除铝酸钠溶液中的硫的除硫率很高，为了简化操作、节约费用，生产过程中可以用开路除硫的方案，即使用一小部分溶液来除硫，除硫后的溶液再汇入总流程中，这样大大减少了溶液的处理量，降低除硫的费用。与现有技术相比：本发明工艺简单、操作方便、除硫率高、除硫费用低廉；经过实际试验发现：本发明提供的方法除硫与氢氧化钡作为除硫剂的除硫的方法比较，除硫费用可以减少一半左右：由于在除硫过程中苛性比值会有所降低、故可选用拜尔法溶出粗液或精液除硫，这样就能够及早地把硫除掉，可避免种分工序后继工序受硫的危害而影响氢氧化铝的质量和操作；申请人在贵州进行了生产实验，结果发现：贵州高硫铝土矿的特点是高品位矿占绝大多数、平均含硫量不足1％，这种矿适合于直接用拜尔法处理，矿石中硫转入溶液的转化率与原液中的硫浓度有关，当硫浓度为0时，硫的转化率为60％，硫浓度为7.0g/l时，硫的转化率为6.0％，拜尔法要求矿石中的硫含量应低于0.7％，也就是说，贵州产的铝土矿的硫应需除去0.3％左右；在试验性生产过程中，我们得到：生产1吨氧化铝需要2吨矿，硫向溶液中的转化率为40％时，则需除掉硫的含量为2000×0.3％×40％＝2.4公斤；理论上消耗铝酸钡19.1公斤，折合人民币14.75元。加上其它操作的费用，除硫的费用约为每吨氧化铝需要支出不超过20元，对于企业来讲，这个条件是愿意接受的。

本发明的实施例1：在用拜耳法高压溶出工艺所获得的含硫的铝酸钠溶液(粗液或精液)中加入铝酸钡。

本发明的实施例2：将铝土矿矿石的铝硅比调整为7以上、含硫量调整为0.7-1.3％，采用拜尔法溶出技术，保持适宜的溶出条件，控制矿石中的硫向溶液的转化率小于40％，得到粗液或精液，用铝酸钡加入到这种溶液中。

本发明的实施例3：将铝土矿矿石的铝硅比调整为7以上、含硫量调整为0.7-1.3％，采用拜尔法溶出技术，保持适宜的溶出条件，控制矿石中的硫向溶液的转化率小于40％，得到粗液或精液，用铝酸钡加入到这种溶液中，这时候除硫的温度应该控制在摄氏50-90度、时间为20-40分钟；铝酸钡是这样制备的：将氢氧化铝配入碳酸钡中混匀后进行焙烧合成铝酸钡，其中：配料按照分子比 $\frac{\left[{\mathrm{Al}}_2{O}_3\right]}{\mathrm{BaO}}=1.1-1.3,$ 焙烧的温度为1150-1250摄氏度，时间为70-90分钟。

对于高硫型高品位铝土矿来讲，适合于用拜尔法处理，所产生的溶液用铝酸钡除硫，这就是本发明的主要特点，而除硫使用的铝酸钡则是采用比较简单的一种焙烧合成方法获得的，这种方法得到的铝酸钡能够完全满足除硫的需要，同时最大限度的降低了生产、制作的成本，易为生产企业所接受。

Claims (2)

1、一种用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，其特征在于：将高硫铝土矿的铝硅比调整为7以上、含硫量调整为0.7-1.3％，采用拜尔法溶出工艺，保持适宜的溶出条件，控制矿石中的硫向溶液的转化率小于40％，得到粗液或精液，将铝酸钡加入到得到的粗液或精液中进行脱硫处理，这时候除硫的温度应该控制在摄氏50-90、时间为20-40分钟。

2、按照权利要求1所述的用高硫铝土矿生产氧化铝的除硫方法，其特征在于：使用的铝酸钡是这样制备的：将氢氧化铝配入碳酸钡中混匀后进行焙烧合成铝酸钡，其中：配料按照分子比 $\frac{\[{\mathrm{Al}}_2{O}_3\]}{\[\mathrm{BaO}\]}=1.1-1.3,$ 焙烧的温度为1150-1250摄氏度，时间为70-90分钟。