WO2011150584A1 - 一种由含铝冶金物料生产氧化铝的方法 - Google Patents

一种由含铝冶金物料生产氧化铝的方法 Download PDF

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王学文
王明玉
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中南大学
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    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/20—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts
    • C01F7/26—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from aluminous ores using acids or salts with sulfuric acids or sulfates
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    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/42—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation
    • C01F7/428—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation by oxidation in an aqueous solution

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing alumina from an aluminum-containing metallurgical material.
  • the production of alumina can be carried out by four processes: alkali method, acid method, acid-base combination method and thermal method.
  • the alkali process is as follows: the aluminum-containing metallurgical material is decomposed by alkali to obtain a sodium aluminate solution.
  • the sodium aluminate solution is decomposed to obtain aluminum hydroxide, and the aluminum hydroxide is calcined to obtain alumina;
  • the acid process is: decomposing the aluminum-containing metallurgical material with nitric acid, sulfuric acid or hydrochloric acid to obtain an acidic aluminum salt solution, and the aluminum salt solution is crystallized to obtain hydration.
  • Aluminium salt crystal or alkali neutralized aluminum hydroxide hydrated
  • the aluminum salt crystal or aluminum hydroxide is calcined to obtain alumina
  • the acid-base combination process is: firstly, aluminum hydroxide containing iron, titanium and the like is prepared from the aluminum-containing metallurgical material by an acid method, and then treated by an alkali method.
  • the pure aluminum hydroxide obtains the qualified alumina product
  • the thermal process is: firstly, the silicon-iron alloy and the alumina-containing slag are obtained by reducing the high-silicon high-iron aluminum-containing metallurgical material by the electric furnace, and then extracting the alumina from the slag by the alkali method.
  • almost all of them are currently used in industrial production.
  • the raw materials used in the industrial production of alumina are mainly bauxite and fly ash.
  • the bauxite has a complex composition and its main components are Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 and TiO 2 .
  • Bauxite is classified into gibbsite and gibbsite according to its composition and structure.
  • the gibbsite has a high iron content and a low silicon content, that is, the aluminum-silicon ratio is higher than the A/S and is suitable for the alkali method.
  • the gibbsite iron content is low and the silicon content is high.
  • the alkali silicon is used to decompose the impurity silicon in the ore into the solution, and the desiliconization task is heavy.
  • the alumina production cost increases with the decrease of the aluminum/silicon ratio A/S in the ore.
  • high-quality gibbsite-type aluminum-containing metallurgical materials are becoming less and less, and bauxite has been difficult to meet the requirements of the alkali-process alumina production process.
  • the red mud and other waste slag produced by the production process of alkali-based alumina have not found a comprehensive utilization method, which has seriously threatened the ecological environment around the plant.
  • Fly ash is a solid waste after coal combustion. Its main chemical components are Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, TiO 2 and C and various other trace elements. The mass fraction of Al 2 O 3 in fly ash can reach 15% ⁇ 40%, which is a good resource for preparing alumina. Although fly ash can be used to produce alumina, the alumina produced by the prior art has high production cost and weak market competitiveness. At present, the fly ash produced by thermal power plants is everywhere, and it is urgent to find a new comprehensive utilization technology for low-cost, high-efficiency fly ash to prepare alumina.
  • the object of the present invention is to provide a method for effectively decomposing aluminum-containing metallurgical materials, and recycling and recycling chemical raw materials such as sulfuric acid and sodium hydrogencarbonate used in the process, and cleaning and environmentally friendly alumina production methods.
  • the technical scheme of the invention comprises the following main steps: aluminum sulfate metallurgical material is decomposed by sulfuric acid to obtain aluminum sulfate solution, aluminum sulfate solution is used for purifying and removing impurities, and after purification, liquid sodium carbonate is precipitated to obtain aluminum hydroxide, aluminum hydroxide is calcined to obtain alumina, carbonic acid The sodium salt is regenerated and the sulfuric acid is regenerated.
  • the sulfuric acid decomposition of the aluminum-containing metallurgical material refers to the atmospheric pressure leaching of the aluminum-containing metallurgical material, or the leaching of the aluminum-containing metallurgical material after low-temperature sulfation roasting, or the pressure leaching of the aluminum-containing metallurgical material by sulfuric acid.
  • the aluminum sulfate solution purification means that the aluminum sulfate solution obtained by acid decomposition of the aluminum metallurgical material is re-dissolved and purified by cooling and crystallization, or the pH is purified by hydrogenation of aluminum oxide or sodium hydroxide or sodium carbonate or sodium hydrogencarbonate. .
  • the sodium carbonate sodium precipitation refers to the neutralization of aluminum precipitation by adding sodium carbonate or sodium hydrogencarbonate to the liquid after purification of aluminum sulfate, and filtering to obtain aluminum hydroxide and sodium sulfate solution, and the CO 2 produced by the aluminum precipitation process is absorbed by ammonia water.
  • the aluminum hydroxide calcination means that the aluminum hydroxide obtained by the precipitation of aluminum is pyrolyzed to obtain alumina.
  • the sodium carbonate salt regeneration refers to adding ammonium hydrogencarbonate to the aluminum sulfate solution or simultaneously introducing ammonia gas and CO 2 to crystallize sodium hydrogencarbonate, filtering, and returning the sodium hydrogencarbonate to the aluminum precipitation process, or sodium hydrogencarbonate heat.
  • the sodium carbonate obtained by the decomposition is returned to the aluminum precipitation process for recycling.
  • the sulfuric acid regeneration means that the ammonium sulfate solution obtained by the sodium bicarbonate regeneration process is cleaved into sulfuric acid and ammonia water by membrane electrolysis, and the sulfuric acid is returned to the aluminum-containing metallurgical material acid decomposition process for recycling, and the ammonia hydrogen carbonate formed by the absorption of CO 2 by the ammonia water is returned.
  • the sodium bicarbonate regeneration process is recycled; or the calcium sulfate or calcium hydroxide is first added to the ammonium sulfate solution to generate ammonia gas and gypsum, the ammonia gas is returned to the sodium carbonate salt regeneration process for recycling, and the gypsum is added with carbon high temperature reduction decomposition to obtain lime and
  • the SO 2 is returned to the ammonium sulfate decomposition step, and the sulfuric acid obtained by the oxidation absorption of the SO 2 under the action of the catalyst is returned to the aluminum-containing metallurgical material acid decomposition step for recycling.
  • the specific process of the invention is as follows: adding 1.0-2.0 times of the chemical reaction amount of Al 2 O 3 and H 2 SO 4 in the aluminum-containing metallurgical material, adding sulfuric acid, and boiling at 50-110 o C for 1-8 hours under normal pressure.
  • the aluminum sulfate crystals are heated and stirred to dissolve the refined aluminum sulfate solution; the refined aluminum sulfate solution is neutralized with NaHCO 3 or Na 2 CO 3 to a pH of 5.0-8.0. , 10-120 o C stirred for 0.5-5.5 hours, aluminum precipitated, filtered to obtain aluminum hydroxide and sodium sulfate solution; filtered aluminum hydroxide was calcined at 800-1250 o C for 1-5 hours to obtain alumina product; The resulting sodium sulphate solution is added to the carbonic acid by 1.0-1.5 times the chemical reaction number of sodium bicarbonate.
  • Ammonium hydrogen or pass CO 2 and ammonia gas stir at 0-65 o C for 0.5-5.5 hours, crystallize sodium bicarbonate, filter to obtain sodium bicarbonate and ammonium sulfate solution; firstly form chemical reaction meter by gypsum in ammonium sulfate solution Add 1.0-1.5 times the amount of lime, 10-100 o C for 1-3 hours to drive ammonia, and filter the gypsum to reduce the amount of sulfate to SO 2 chemical reaction 1.0-2.0 times plus graphite or coke or pulverized coal or Charcoal 700-1350 o C is reduced for 1-3 hours to form lime and release SO 2 .
  • SO 2 is oxidized and absorbed under the action of catalyst to obtain sulfuric acid, or ammonium sulfate solution is used as anolyte to 0.1-1.0 mol/L sulfuric acid solution.
  • anolyte As a catholyte, the catholyte and the anolyte are electrolyzed by an anion membrane at 45-75 o C, the current density is 800-1600 A/m 2 , the cathode obtains ammonia water, and the anode produces sulfuric acid.
  • the alumina production method provided by the invention can process high-quality bauxite or high impurity content aluminum-silicon ratio A/S Low non-bauxite aluminum-containing metallurgical materials, alumina products with good quality and strong process adaptability.
  • the chemical raw materials such as sulfuric acid and sodium bicarbonate used in the alumina production process can be recycled and recycled, which is environmentally friendly and economical.
  • aluminum-containing metallurgical materials and sulfuric acid are acid-base neutralization exothermic reaction, fast decomposition, low decomposition energy consumption, high resource utilization.
  • the aluminum-containing metallurgical materials are decomposed by acid method, and acidic impurities such as silicon remain in the slag, and no harmful waste such as red mud is produced, and the environment is friendly.

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Description

[根据细则26改正17.03.2011]　 一种由含铝冶金物料生产氧化铝的方法 技术领域
本发明涉及一种含铝冶金物料生产氧化铝的方法。
背景技术
生产氧化铝可采用碱法、酸法、酸碱联合法和热法四种工艺。碱法工艺过程为：含铝冶金物料经碱分解得铝酸钠溶液 ， 铝酸钠溶液分解得氢氧化铝 ， 氢氧化铝煅烧得氧化铝；酸法工艺过程为：用硝酸、硫酸或盐酸分解含铝冶金物料得酸性铝盐溶液，铝盐溶液 结晶得水合 铝盐晶体或碱中和得氢氧化铝， 水合 铝盐晶体或氢氧化铝煅烧得氧化铝；酸碱联合法工艺过程为：先用酸法从含铝冶金物料中制取含铁、钛等杂质的氢氧化铝，然后再用碱法处理不纯的氢氧化铝得到合格的氧化铝产品；热法工艺过程为：先用电炉还原高硅高铁含铝冶金物料获得硅铁合金与含氧化铝的炉渣，再用碱法从炉渣中提取氧化铝。但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。
含铝冶金物料的种类很多，其中主要有刚玉、铝土矿、蓝晶石、霞石及粉煤灰等，目前工业上用于生产氧化铝的原料主要是铝土矿和粉煤灰。铝土矿的组成复杂，其主要成分为 Al2O3 、 SiO2 、 Fe2O3 和 TiO2 。铝土矿按其组成和结构分为三水铝石和一水铝石。三水铝石铁含量较高硅含量低，即铝硅比 A/S 高适合用碱法。一水铝石铁含量低硅含量高，采用碱法分解矿石中杂质硅大量进入溶液，脱硅任务重，氧化铝生产成本随矿石中铝硅比 A/S 的降低而升高。随着氧化铝工业的快速发展，优质的三水铝石型的含铝冶金物料越来越少，铝土矿已难以满足碱法氧化铝生产工艺的要求。不仅如此，碱法氧化铝的生产过程产生的赤泥等弃渣还没有找到综合利用的方法，这些已严重威胁厂区周边的生态环境。
粉煤灰是煤燃烧后的固体废弃物 , 其主要的化学成分为 Al2O3 、 SiO2 、 Fe2O3 、 CaO 、 TiO2 和 C 以及其它多种微量元素。粉煤灰中 Al2O3 的质量分数可达 15%~40% ，是制备氧化铝的很好资源。 粉煤灰虽然可用于生产氧化铝，但现有工艺得到的氧化铝生产成本高，市场竞争能力弱。目前火力发电厂产出的粉煤灰到处都堆积如山，急需寻求低成本、高效率粉煤灰 制备氧化铝的 综合利用新工艺。
 技术问题
本发明的目的在于提供一种方法，可有效分解含铝冶金物料，并能使工艺过程使用过的硫酸、碳酸氢钠等化工原料再生循环使用的，清洁环保的氧化铝生产方法。
技术解决方案
本发明的技术方案包括以下主要步骤：含铝冶金物料硫酸分解得硫酸铝溶液，硫酸铝溶液净化除杂，净化后液碳酸钠盐沉铝得氢氧化铝，氢氧化铝煅烧得氧化铝，碳酸钠盐再生，硫酸再生。
所述的含铝冶金物料硫酸分解是指含铝冶金物料硫酸常压浸出，或含铝冶金物料低温硫酸化焙烧后加水浸出，或含铝冶金物料硫酸压力浸出。
所述的硫酸铝溶液净化是指含铝冶金物料酸分解得到的硫酸铝溶液经冷却结晶后重溶净化，或加氢氧化铝或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸氢钠调 pH 值除杂净化。
所述的碳酸钠盐沉铝是指往硫酸铝净化后液中加碳酸钠或碳酸氢钠中和沉铝，过滤得到氢氧化铝和硫酸钠溶液，沉铝过程产生的 CO2 用氨水吸收。
所述的氢氧化铝煅烧是指沉铝得到的氢氧化铝高温分解得氧化铝。
所述的碳酸钠盐再生是指在硫酸铝溶液中加入碳酸氢氨或同时通入氨气和 CO2 结晶析出碳酸氢钠，过滤，碳酸氢钠返回沉铝工序循环使用，或碳酸氢钠热分解得到的碳酸钠返回沉铝工序循环使用。
所述的硫酸再生是指碳酸氢钠再生过程得到的硫酸铵溶液通过膜电解劈裂成硫酸和氨水，硫酸返回含铝冶金物料酸分解工序循环使用，氨水吸收 CO2 后形成的碳酸氢氨返回碳酸氢钠再生工序循环使用；或先在硫酸铵溶液中先加氧化钙或氢氧化钙产生氨气和石膏，氨气返回碳酸钠盐再生工序循环使用，石膏则加碳高温还原分解得到石灰和 SO2 ，石灰返回硫酸铵分解工序循环使用， SO2 在触媒的作用下氧化吸收得到的硫酸返回含铝冶金物料酸分解工序循环使用。
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
Fe2(SO4)3 + 6OH- → Fe(OH)3↓ + 3SO4 2-
Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 6CO2↑
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O↑
Na2SO4 + 2NH4HCO3 → 2NaHCO3↓ + (NH4)2SO4
Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O +2CO2 → 2NaHCO3↓ + (NH4)2SO4
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O
(NH4)2SO4 + CaO + H2O → CaSO4·2H2O↓ + 2NH3↑
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4·2H2O↓ + 2NH3↑
NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3
CaSO4·2H2O + C → CaO + SO2↑ + 2H2O↑ + CO↑
2CaSO4·2H2O + C → 2CaO + 2SO2↑ + 4H2O↑ + CO2↑
2SO2 + O2 → 2 SO3
SO3 + H2O → H2SO4
本发明实施的具体工艺过程为：按含铝冶金物料中 Al2O3 与 H2SO4 化学反应计量数的 1.0-2.0 倍加入硫酸， 50-110oC 搅拌常压浸出 1-8 小时，或 120-180oC 压力浸出 0.5-3 小时，或 200-280oC 低温焙烧 0.5-2.5 小时后 50-100oC 水浸 0.5-1.5 小时，过滤得到粗硫酸铝溶液；粗硫酸铝溶液直接加 Na2CO3 或 NaHCO3 或 NaOH 或 Al(OH)3 调 pH 值至 2.5-3.5 ， 0-100oC 搅拌 0.5-2.5 小时除杂净化得精硫酸铝溶液，或粗硫酸铝溶液先冷却析出硫酸铝晶体，过滤，母液返回含铝冶金物料酸分解工序，硫酸铝晶体加水升温搅拌溶解得精硫酸铝溶液；精硫酸铝溶液加 NaHCO3 或 Na2CO3 中和至 pH 值 5.0-8.0 ， 10-120oC 搅拌 0.5-5.5 小时，铝沉淀析出，过滤得氢氧化铝和硫酸钠溶液；过滤得到的氢氧化铝经 800-1250oC 煅烧 1-5 小时得氧化铝产品；沉铝产生的硫酸钠溶液按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.0-1.5 倍加入碳酸氢铵或通入 CO2 和氨气， 0-65oC 搅拌 0.5-5.5 小时，结晶析出碳酸氢钠，过滤得碳酸氢钠和硫酸铵溶液；先在硫酸铵溶液中按石膏形成化学反应计量数的 1.0-1.5 倍加入石灰， 10-100oC 搅拌 1-3 小时赶氨，过滤得到的石膏再按硫酸根还原成 SO2 化学反应计量数 1.0-2.0 倍加石墨或焦粉或粉煤或木炭 700-1350oC 还原 1-3 小时，生成石灰并放出 SO2 ， SO2 在触媒的作用下氧化吸收得到硫酸，或以硫酸铵溶液作阳极液，以 0.1-1.0 mol/L 的硫酸溶液作阴极液，用阴离子膜将阴极液和阳极液隔开 45-75oC 电解，电流密度为 800-1600A/m2 ，阴极得到氨水，阳极产生硫酸。
 有益效果
本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：
1 、本发明提供的氧化铝生产方法，既能处理优质的铝土矿，也能处理杂质含量高铝硅比 A/S 低的非铝土矿的含铝冶金物料，氧化铝产品质量好，工艺适应性强。
2 、氧化铝生产工艺过程使用过的硫酸、碳酸氢钠等化工原料均能再生循环使用，清洁环保，经济高效。
3 、含铝冶金物料与硫酸作用属酸碱中和放热反应，分解速度快，分解能耗低，资源利用率高。
4 、含铝冶金物料采用酸法分解，硅等酸性杂质留在渣中，不产生赤泥等的有害废渣，环境友好。
 附图说明
本发明的最佳实施方式
本发明的实施方式
实施例 1
三水铝石 1000g 按 化学反应计量数的 1.2 倍加入硫酸，液固比 L/S 3:1 mL/g, 95oC 搅拌 3 小时，过滤；粗硫酸铝溶液搅拌加氢氧化钠调 pH 至 2.6 ， 85oC 净化 1 小时，过滤；精硫酸铝溶液加入碳酸钠中和至 pH 值 5.5 ， 95 o C 搅拌 1 小时沉淀析出 氢氧化铝，过滤洗涤；氢氧化铝 850oC 煅烧 2 小时得纯度 99.1% 的 Al2O3 产品；沉铝得到的硫酸钠滤液按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.4 倍加入碳酸氢铵， 55oC 搅拌 1 小时，过滤得碳酸氢钠和硫酸铵溶液；以硫酸铵溶液作阳极液，以 0.2 mol/L 硫酸溶液作阴极液，用阴离子膜将阴极液和阳极液隔开 55oC 电解，电流密度为 1000A/m2 ，阴极得到氨水，阳极产生硫酸。
实施例 2
含 Al2O330% 的粉煤灰 2000g 按 化学反应计量数的 1.4 倍加入硫酸拌和， 250oC 焙烧 2 小时后；焙砂一分为二，液固比 L/S 2:1 mL/g ， 100oC 水浸 1 小时，过滤；滤液冷却结晶，母液用于下一批焙砂浸出，硫酸铝晶体加水搅拌 100oC 溶解；硫酸铝重溶液加入实施例 1 得到的碳酸氢钠中和至 pH 6.0 ， 80 o C 搅拌 1.5 小时，过滤洗涤得 氢氧化铝和硫酸钠溶液；氢氧化铝 1000oC 煅烧 2 小时得纯度 99.6% 的 Al2O3 产品；硫酸钠滤液按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.2 倍加入碳酸氢铵， 50oC 搅拌 1 小时，过滤得碳酸氢钠和硫酸铵溶液；硫酸铵溶液按形成石膏化学反应计量数的 1.1 倍加入石灰， 90oC 搅拌 1 小时，过滤得石膏；硫酸铵分解产生的氨气与碳酸氢钠沉铝产生的二氧化碳混合水吸收得 碳酸氢铵。
实施例 3
一水软铝石 800g 按 化学反应计量数的 1.1 倍加入硫酸拌和， 220oC 焙烧 1 小时后；焙砂液固比 L/S 4:1 mL/g ， 90oC 水浸 1 小时，过滤；滤液冷却结晶，母液用于下一批焙砂浸出，硫酸铝晶体加水搅拌 95oC 溶解；硫酸铝重溶液加入实施例 2 得到的碳酸氢钠中和至 pH 6.2 ， 85 o C 搅拌 1 小时，过滤洗涤得 氢氧化铝和硫酸钠溶液；氢氧化铝 950oC 煅烧 2 小时得纯度 99.7% 的 Al2O3 产品；硫酸钠滤液按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.2 倍加入碳酸氢铵， 50oC 搅拌 1 小时，过滤得碳酸氢钠和硫酸铵溶液；硫酸铵溶液按形成石膏化学反应计量数的 1.2 倍加入石灰， 75oC 搅拌 1.5 小时，过滤得石膏 。
实施例 4
一水硬铝石 1000Kg 按 化学反应计量数的 1.1 倍加入硫酸，液固比 L/S 2.5:1 mL/g ， 160 oC 压力浸出 2 小时，过滤得粗硫酸铝溶液；粗硫酸铝溶液搅拌加氢氧化钠调 pH 至 2.8 ， 95oC 净化 1 小时，过滤得精硫酸铝溶液；精硫酸铝溶液加入碳酸氢钠中和至 pH 值至 6.5 ， 95 o C 搅拌 1 小时，过滤洗涤得 氢氧化铝和硫酸钠溶液；氢氧化铝 1150oC 煅烧 2 小时得纯度 99.5% 的 Al2O3 产品；硫酸铝分解产生的二氧化碳用氨水吸收生产碳酸氢铵；硫酸钠滤液按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.2 倍加入碳酸氢铵， 60oC 搅拌 1 小时，过滤得碳酸氢钠和硫酸铵溶液；硫酸铵溶液按石膏形成化学反应计量数的 1.1 倍加入石灰， 80oC 搅拌 2 小时，过滤得石膏；硫酸铵石灰分解产生的氨气用于生产 碳酸氢铵；石膏按按硫酸根还原成 SO2 化学反应计量数 1.5 倍加石油焦粉 950oC 还原 2 小时，得到工业石灰；还原产生的 SO2 送硫酸车间生产硫酸。
 工业实用性
序列表自由内容

Claims (1)

  1. 1 、一种含铝冶金物料生产氧化铝的方法，其特征在于包括以下步骤：含铝冶金物料按 Al2O3 与 H2SO4 化学反应计量数的 1.0-2.0 倍加入硫酸分解，分解产生的粗硫酸铝溶液加碱调 pH 值至 2.5-3.5 除杂净化，或粗硫酸铝溶液冷却析出硫酸铝晶体重溶净化，净化后的硫酸铝溶液加碳酸钠盐调 pH 值至 5.0-8.0 铝沉淀析出，沉淀析出的氢氧化铝经 800-1250oC 煅烧得氧化铝产品，沉铝产生的硫酸钠溶液加碳酸氢铵回收碳酸钠盐，碳酸钠盐回收过程产生的硫酸铵溶液分解得硫酸，氧化铝生产工艺过程使用过的硫酸、碳酸钠盐经再生后循环使用。
    2 、根据权利要求 1 所述的含铝冶金物料生产氧化铝的方法，其特征在于，所述的含铝冶金物料硫酸分解是指含铝冶金物料加入硫酸经 50-110oC 搅拌常压浸出 1-8 小时，或 120-180oC 压力浸出 0.5-3 小时，或 200-280oC 低温焙烧 0.5-2.5 小时后 50-100oC 水浸 0.5-1.5 小时。
    3 、根据权利要求 1 所述的含铝冶金物料生产氧化铝的方法，其特征在于，粗硫酸铝溶液加碱调 pH 值所用的碱为 Na2CO3 或 NaHCO3 或 NaOH 或 Al(OH)3 ，除杂净化温度为 0-100oC ，搅拌 0.5-2.5 小时。
    4 、根据权利要求 1 所述含铝冶金物料生产氧化铝的方法，其特征在于，所述的碳酸钠盐沉铝是指在硫酸铝净化后液中加 NaHCO3 或 Na2CO3 调 pH 值至 5.0-8.0 ， 10-120oC 搅拌 0.5-5.5 小时，沉淀析出氢氧化铝。
    5 、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，所述的碳酸钠盐回收是指在沉铝过程产生的硫酸钠溶液中按碳酸氢钠形成化学反应计量数 1.0-1.5 倍加入碳酸氢铵或通入 CO2 和氨气， 0-65oC 搅拌 0.5-5.5 小时，结晶析出，过滤得到的碳酸氢钠返回沉铝工序循环使用，或将过滤得到的碳酸氢钠热解得到的碳酸钠返回沉铝工序循环使用。
    6、 根据权利要求 1 所述含铝冶金物料生产氧化铝的的方法，其特征在于，所述的硫酸铵溶液分解是指以硫酸铵溶液作阳极液，以 0.1-1.0 mol/L 硫酸溶液作阴极液，用阴离子膜将阴极液和阳极液隔开， 45-75oC 电解，电流密度为 800-1600A/m2 ，阴极得到氨水，阳极产生硫酸，或先在硫酸铵溶液中按石膏形成化学反应计量数的 1.0-1.5 倍加入氧化钙或氢氧化钙，10-100oC 搅拌 1-3 小时赶氨，氨气返回碳酸钠盐回收工序循环使用，过滤得到的石膏再按硫酸根还原成 SO2 化学反应计量数 1.0-2.0 倍加石墨或焦粉或粉煤或木炭， 700-1350oC 还原煅烧 1-3 小时，生成石灰并放出 SO2 ， SO2 在触媒的作用下氧化吸收得到硫酸，石灰返回硫酸铵溶液分解工序循环使用。
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WO (1) WO2011150584A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305018B6 (cs) * 2013-09-30 2015-03-25 Mourek Lukáš Způsob recyklace odpadního hliníku a zařízení k provádění tohoto způsobu
CN113044865A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 国家能源投资集团有限责任公司 一种制备氧化铝的方法
CN114751820A (zh) * 2022-04-28 2022-07-15 中国铝业股份有限公司 一种乳酸铝粉体的制备方法
CN114956093A (zh) * 2022-05-24 2022-08-30 四川顺应动力电池材料有限公司 一种煤系固废高值综合回收利用方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103014377B (zh) * 2011-09-21 2014-07-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种钒液的提纯方法
CN103014378B (zh) * 2011-09-21 2014-07-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种钒液的提纯方法
CN102502739B (zh) * 2011-11-11 2013-09-04 昆明冶金研究院 一种高纯α-氧化铝的生产方法
CN103305847A (zh) * 2012-03-13 2013-09-18 刘金全 化铣加工后废碱液及沉渣处理新技术
CN103031443A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 贵州大学 一种赤泥脱碱并回收铝和铁的方法
CN110354796B (zh) * 2019-07-31 2022-11-15 湖南雅城新能源股份有限公司 一种铝盐型锂吸附剂及其制备方法与应用
CN113337706B (zh) * 2021-05-25 2023-02-17 中国冶金地质总局昆明地质勘查院 一种红柱石原矿的纯化方法
CN114604882A (zh) * 2022-04-19 2022-06-10 四川顺应动力电池材料有限公司 一种粉煤灰生产氧化铝且辅料循环利用的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5329298A (en) * 1976-09-01 1978-03-18 Showa Denko Kk Production of recovered aluminum sulfate
CN1044111C (zh) * 1992-07-01 1999-07-14 冯振普 用伊利石制取钾氮肥的方法
CN100413981C (zh) * 2006-09-14 2008-08-27 北京矿冶研究总院 一种从高硅含铝矿物原料中酸法提取铝的方法
CN101306803A (zh) * 2008-06-27 2008-11-19 武健民 一种用石膏生产硫酸的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302920A (zh) * 2000-12-14 2001-07-11 深圳市柯雷恩环境科技有限公司 一种硫酸钠、硫酸氢钠的电解方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5329298A (en) * 1976-09-01 1978-03-18 Showa Denko Kk Production of recovered aluminum sulfate
CN1044111C (zh) * 1992-07-01 1999-07-14 冯振普 用伊利石制取钾氮肥的方法
CN100413981C (zh) * 2006-09-14 2008-08-27 北京矿冶研究总院 一种从高硅含铝矿物原料中酸法提取铝的方法
CN101306803A (zh) * 2008-06-27 2008-11-19 武健民 一种用石膏生产硫酸的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305018B6 (cs) * 2013-09-30 2015-03-25 Mourek Lukáš Způsob recyklace odpadního hliníku a zařízení k provádění tohoto způsobu
CN113044865A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 国家能源投资集团有限责任公司 一种制备氧化铝的方法
CN114751820A (zh) * 2022-04-28 2022-07-15 中国铝业股份有限公司 一种乳酸铝粉体的制备方法
CN114751820B (zh) * 2022-04-28 2023-09-19 中国铝业股份有限公司 一种乳酸铝粉体的制备方法
CN114956093A (zh) * 2022-05-24 2022-08-30 四川顺应动力电池材料有限公司 一种煤系固废高值综合回收利用方法

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