CN1324765A - 一水硬铝石型铝土矿精矿生产氧化铝方法 - Google Patents

一水硬铝石型铝土矿精矿生产氧化铝方法 Download PDF

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Abstract

一种一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝方法。本发明以中低铝硅比(4～8)一水硬铝石型铝土矿经正浮选脱硅得到的铝精矿(铝硅比大于10)为原料,采用单一的拜耳法生产氧化铝,包括矿浆配制、拜耳法溶出、赤泥沉降分离与洗涤、铝酸钠溶液晶种分解等工艺过程。本发明与联合法相比,工程建设投资降低16.4%,能耗节省50%以上,氧化铝制造成本降低8.86%。本发明是合理开发利用中低铝硅比的一水硬铝石型铝土矿的有效方法。

Description

一水硬铝石型铝土矿精矿生产氧化铝方法
本发明涉及一种以一水硬铝石型铝土矿经正浮选脱硅得到的铝精矿为原料，采用单一拜耳法工艺生产氧化铝的方法。
用拜耳法生产氧化铝，要求原料铝硅比(A/S)大于10。中低铝硅比(平均铝硅比为4～8)的一水硬铝石型铝土矿不能直接经济地采用拜耳法生产氧化铝，此类矿石一般采用碱石灰烧结法或拜耳法-烧结联合法生产氧化铝。这两种方法与处理高铝硅比(A/S＞10)铝土矿的单一拜耳法比较存在以下缺点：(1)生产能耗高，是拜耳法生产方法的2～4倍，在直接生产费用中能耗费用约占50％；(2)工艺流程长，建设投资大，对大、中型氧化铝厂而言，联合法单位产品的建设投资比单一拜耳法高20％以上；(3)经济效益差，单位产品制造成本比拜耳法高8％以上。
为了解决上述问题，本发明提供一种以中低铝硅比(A/S 4～8的一水硬铝石型铝土矿经正浮选脱硅得到的铝精矿(铝硅比大于10)为原料，生产氧化铝的方法。
本发明--一水硬铝石型铝土矿铝精矿生产氧化铝方法主要包括铝精矿矿浆配制、拜耳法溶出、沉降分离洗涤、铝酸钠溶液晶种分解等工艺过程，其过程为：铝精矿与循环碱液、石灰乳按比例加入矿浆槽进行矿浆配制成合格矿浆，经预脱硅处理后送入高压溶出器进行高压溶出，溶出矿浆经稀释后进入沉降分离槽进行赤泥分离，固相赤泥经洗涤后外排，沉降分离和洗涤过程产生的泡沫进入泡沫槽进行机械消泡后返回原系统，铝酸钠溶液经晶种分解得到氢氧化铝，氢氧化铝经高温焙烧得到成品氧化铝，分解母液经蒸发浓缩后返回铝精矿矿浆配料。各工艺过程的技术参数如下：
一水硬铝石型铝土矿采用正浮选脱硅得到的铝精矿，其细度为-0.074mm 74.4％～94.5％含Al2O3 67％～71％SiO2 5.8％～6.7％水份8％～14％A/S 10。
铝土矿精矿拜耳法溶出条件为配料碱液Na2OK220g/L～230g/L，碱液分子比(αK)3.0～3.3配料分子比(αK)1.45～1.55溶出温度为250℃～270℃，溶出时间30～90分钟。
溶出赤泥沉降分离与洗涤操作参数为沉降分离温度95℃～110℃，沉降浆液液固比(L/S)19～21，浆液比重1.38～1.65，平均液相成分Al2O3 145g/L～160 g/L，αK1.50～1.60。
铝酸钠溶液晶种分解条件为分解初温64℃～70℃，终温42℃～46℃，分解时间55h～70h，种子比2.5～3.0。
在赤泥沉降分离和洗涤系统附设高位槽和泡沫收集槽，进行机械消泡，消泡后的浆液返回沉降系统。
本发明铝精矿矿浆调配过程中石灰添加量为占干精矿的5％～15％(重量百分比)，以循环碱液化灰得到的石灰乳配入。在机械搅拌化灰槽内，用循环碱液对石灰进行化灰处理，直至石灰乳中有效钙固含达到150g/L～170g/L。
细度为-0.074mm74.4％～94.5％的铝精矿用单一拜耳法生产氧化铝，Al2O3的相对溶出率为96.0％～99.0％，溶出液αK1.50～1.55，溶出赤泥铝硅比(A/S)为1.10～1.60，钠硅比(N/S)0.05～0.40，沉降槽底流液固比(L/S)＜3.0晶种分解率为45％～55％。
在原矿铝硅比4～8，经浮选脱硅得到的铝精矿铝硅比大于10的条件下，以年产60万吨氧化铝的生产规模计算，本发明与联合法相比，工程建设总投资降低16.4％，能耗节省50％以上，制造成本降低8.86％。本发明是合理开发利用中低铝硅比一水硬铝石型铝土矿资源的有效方法。
附图说明：图1：本发明工艺流程示意图
实施例：1：细度为-0.074mm74.4％～94.5％，铝硅比为11.25的正浮选铝精矿，在循环碱液浓度Na2OK220g/L(αK1.38)、配料αK1.55、溶出温度255℃、时间60分钟、石灰添加量为干精矿的10％(重量百分比)的条件下，经过拜耳法溶出后得到的Al2O3的相对溶出率为98.24％，赤泥铝硅比为1.41，赤泥钠硅比为0.20。
2：细度为-0.074mm74.4％～94.5％，铝硅比为11.31的正浮选铝精矿，在循环碱液浓度Na2OK221g/L(αK 1.38)、配料αK1.50、溶出温度260℃、时间90分钟、石灰添加量为干精矿的9.01％的条件下，经过拜耳法溶出后得到的Al2O3的相对溶出率为99.0％，赤泥铝硅比为1.10，赤泥钠硅比为0.36。
3：平均细度为-0.074mm74.4％，铝硅比为11.12的正浮选铝精矿，在矿浆流量为8～10m3/h、石灰添加量占干矿量的10％、循环碱液浓度Na2OK227g/L、配料分子比(αK)1.50、溶出温度260℃～265℃、时间60～90分钟的条件下，经过拜耳法溶出后得到的溶出分子比为1.52,Al2O3的相对溶出率为97.0％～98％，赤泥铝硅比为1.40，赤泥钠硅比为0.40。
在温度105℃左右，稀释液氧化铝浓度150±5g/L，αK1.57的条件下，沉降槽底流液固比小于2.2。
铝酸钠晶种分解在分解初温64℃，终温44℃，分解时间60h，种子比2.5～3.0的条件下，分解率为48.6％，分解母液αK3.08，产品氢氧化铝达国际一级品标准。

Claims (5)

1、一种一水硬铝石型铝土矿铝精矿生产氧化铝方法，包括铝精矿矿浆配制、拜耳法溶出、沉降分离洗涤、铝酸钠溶液晶种分解等工艺过程，其特征在于：铝精矿与循环碱液、石灰乳按比例加入矿浆槽进行矿浆配制成合格矿浆，经预脱硅处理后送入高压溶出器进行高压溶出，溶出矿浆经稀释后进入沉降分离槽进行赤泥分离，固相赤泥经洗涤后外排，沉降分离和洗涤过程产生的泡沫进入泡沫槽进行机械消泡后返回原系统，铝酸钠溶液经晶种分解得到氢氧化铝，氢氧化铝经高温焙烧得到成品氧化铝，分解母液经蒸发浓缩后返回铝精矿矿浆配料，各工艺过程的技术参数如下：
a：正浮选铝精矿细度为-0.074mm74.4％～94.5％，含Al2O3 67％～71％，SiO2 5.8～6.7％，水份8％～14％，A/S 10～14；
b：铝精矿拜耳法溶出过程中，配料碱液Na2OK220g/L～230g/L，碱液分子比(αK)1.45～1.55，溶出温度为250℃～270℃，溶出时间30～90分钟；
c：溶出赤泥沉降分离温度95℃～110℃，沉降浆液液固比(L/S)19～21，浆液比重1.38～1.65，平均液相成分Al2O3 145g/L～160g/L，αK1.50～1.60
d：铝酸钠溶液晶种分解初温64℃～70℃，终温42℃～46℃，分解时间55h～70h，种子比2.5～3.0。
2、一种用于权利要求1所述方法的设备，其特征在于：在赤泥沉降分离和洗涤系统附设高位槽和泡沫收集槽，实施机械消泡。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：石灰是经过循环碱液化灰处理后，以石灰乳的方式加入铝精矿拜耳法生产流程。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于；铝精矿不需要磨矿，直接与循环碱液和石灰乳进行拜耳法配料。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铝精矿是采用中低铝硅比(4～8)的一水硬铝石型铝土矿为原料，经正浮选脱硅后制得，其含铝矿物仍然是一水硬铝石型铝土矿。
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