專利名稱：一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，屬于冶金技術領域。
背景技術：
鋁土礦中通常都含有2 4%的鈦礦物，主要為金紅石、銳鈦礦和板鈦礦等。在一水鋁石型鋁土礦的高溫溶出過程中，由于鈦礦物對氧化鋁溶出的阻滯作用，工業(yè)上一般需添加石灰以消除其危害。但是，添加石灰給氧化鋁生產帶來氧化鋁損失增加、赤泥量及洗水量增大、碳酸鹽反苛化增加等問題。
為了避免添加石灰對氧化鋁生產的不利影響，我們在此前申請的“一種一水硬鋁石型鋁土礦的高壓溶出方法”發(fā)明專利中，提出了采用鐵粉或醚類纖維素消除鈦礦物影響的溶出方法。雖然該方法相對于傳統的添加石灰的溶出方法具有經濟性，但仍然存在添加劑成本相對較高的問題，為了進一步降低生產成本，有必要研究新型的添加劑。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種更經濟的采用新型添加劑的一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，解決鋁土礦溶出過程中鈦礦物的危害。
為了達到上述目的，本發(fā)明方法的一種技術方案包括以下步驟
I)將一水鋁石型鋁土礦、循環(huán)母液和添加劑配制成原礦漿。其中循環(huán)母液的Na2Ok 濃度為180 260g/L、Al203濃度為90 150g/L，鋁土礦配礦量按循環(huán)母液體積計為200 350g/L;添加劑為醇類、糖類、醛類、烷烴類、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麥麩的一種或多種的混合物,添加劑用量按循環(huán)母液體積計為O. 2 20g/L。
2)原礦漿在220 280°C下溶出30 90min，獲得溶出漿液，同時使礦石中的鐵礦物轉變?yōu)榇判澡F化合物。
本發(fā)明方法的另一種技術方案包括以下步驟
I)將一水鋁石型鋁土礦和循環(huán)母液配制成原礦漿。其中循環(huán)母液的Na2Ok濃度為 180 260g/L、Al203濃度為90 150g/L，鋁土礦配礦量按循環(huán)母液體積計為200 350g/ L0
2)原礦漿和添加劑混合后，在220 280°C下溶出30 90min，獲得溶出漿液，同時使礦石中的鐵礦物轉變?yōu)榇判澡F化合物。其中添加劑為醇類、糖類、醛類、烷烴類、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麥麩的一種或多種的混合物，添加劑用量按循環(huán)母液體積計為O. 2 20g/L。
優(yōu)選地，在上述兩種技術方案中，添加劑為甲醇、丙三醇、葡萄糖、淀粉、甲醛、煤油、煤、煤焦油、麥麩的一種或多種的混合物。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1)相對于添加石灰的溶出方法，外排赤泥量減少約30%， 減輕溶出礦漿分離洗滌系統的負擔；2)由于不生成水化石榴石，能減少氧化鋁的損失；3) 除了消除鈦礦物對含鋁礦物溶出過程的不利影響外，還有利于礦石溶出過程中鐵礦物的富集和使鐵礦物轉化為易分離的磁性鐵化合物；4)無需增加大量設備，簡單易行。
具體實施方式
實施例I
將一水硬鋁石型鋁土礦(成分=Al2O356. 63%, SiO2 9. 85%, Fe20318. 56%, TiO22.36% )、循環(huán)母液(IOOmL)和甲醇配制成原礦漿。循環(huán)母液組成為=Na2Ok 220. 34g/L, Al2O3 120. 58g/L ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為255g/L、甲醇添加量為2g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C，時間為60min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為80. 06%，溶出渣質量為13. 46g。而在對比實驗中，不添加甲醇，添加干礦石量 12%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為77. 78%，溶出渣質量為18. 58g。 上述添加甲醇和添加石灰的溶出渣在場強為120kA/m條件下分別進行磁選，所得鐵精礦的全鐵(TFe)質量百分含量分別為56. 30%和30. 57%，鋁土礦中鐵的回收率分別為37. 82% 和 23. 69%。
實施例2
將一水硬鋁石型鋁土礦(成分=Al2O365. 08%, SiO2 6. 57%, Fe2O3IO. 46%, TiO23.26% )和循環(huán)母液(IOOmL)配制成原礦漿。循環(huán)母液 組成同實施例I ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為200g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，在溶出時按循環(huán)母液體積計添加丙三醇O. 2g/L，溶出溫度為280°C、時間為30min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為88. 30%, 溶出渣質量為8. 04g。而在對比實驗中，不添加丙三醇，添加干礦石量10%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為87. 5%，溶出渣質量為11. 85g。
實施例3
將一水硬鋁石型鋁土礦(礦石成分同實施例I)、循環(huán)母液(IOOmL)和葡萄糖配制成原礦漿。循環(huán)母液組成為Na20k260.47g/L，Al2O3 142. 32g/L ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為350g/L、葡萄糖添加量為2. 5g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為 2600C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為78. 92%,溶出渣質量為18. 68g。 而在對比實驗中，不添加丙三醇，添加干礦石量12 %的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為76. 28%，溶出渣質量為25. 18g。
實施例4
將一水硬鋁石型鋁土礦(礦石成分同實施例I)、循環(huán)母液(IOOmL)和淀粉配制成原礦漿。循環(huán)母液組成為=Na2Ok 180. 25g/L,Al2O3 91. 53g/L ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為 200g/L、淀粉添加量為5g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C， 時間為90min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為79. 24%，溶出渣質量為10. 56g。而在對比實驗中，不添加淀粉，添加干礦石量12 %的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為77. 40%，溶出渣質量為13. 92g。
實施例5
將一水硬鋁石型鋁土礦(成分同實施例I)、循環(huán)母液(組成同實施例I)和甲醛配制成原礦漿。按循環(huán)母液體積計，配礦量為260g/L、甲醛添加量為5g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為80. 64%，溶出渣質量為13.68g。而在對比實驗中，不添加甲醛，添加干礦石量12%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為77. 58%，溶出渣質量為18.82g。上述添加甲醛和添加石灰的溶出渣在場強為120kA/m條件下分別進行磁選，所得鐵精礦的全鐵(TFe)質量百分含量分別為62. 12%和29. 81 %，鋁土礦中鐵的回收率分別為50. 26%和 22. 10%。
實施例6
將一水軟鋁石型鋁土礦(成分=Al2O355. 64%, SiO2 6. 25%, Fe20320. 32%, TiO22.06% )、循環(huán)母液(IOOmL)和煤油配制成原礦漿。循環(huán)母液組成為=Na2Ok 200. 65g/L, Al2O3 110. 00g/L ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為230g/L、煤油添加量為O. 5g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為220°C，時間為60min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為86. 13%，溶出渣質量為11.02g。而在對比實驗中，不添加煤油，添加干礦石量 6%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為85. 80%，溶出渣質量為12. 97g。上述添加煤油和添加石灰的溶出渣在場強為120kA/m條件下分別進行磁選，所得鐵精礦的全鐵(TFe)質量百分含量分別為58. 26%和35. 86%，鋁土礦中鐵的回收率分別為41. 26%和 27. 36%。
實施例7
將一水硬鋁石型鋁土礦(同實施例I)、循環(huán)母 液(同實施例I)和煤粉配制成原礦漿。按循環(huán)母液體積計，配礦量為260g/L、煤粉添加量為20g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C，時間為90min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為 79. 44%，溶出渣質量為15.48g。而在對比實驗中，不添加煤粉，添加干礦石量12%的石灰， 其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為TL 68%，溶出渣質量為18. 76g。
實施例8
將一水硬鋁石型鋁土礦(同實施例2)、循環(huán)母液(IOOml)和煤焦油配制成原礦漿。 循環(huán)母液組成為=Na2Ok 240. 57g/L，Al203132. 05g/L ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為230g/L、 煤焦油添加量為10g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為87. 82%，溶出渣質量為9. 46g。而在對比實驗中，不添加煤焦油，添加干礦石量10%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為86. 85%，溶出渣質量為14. 24g。
實施例9
將一水硬鋁石型鋁土礦(同實施例2)、循環(huán)母液(IOOml)和麥麩配制成原礦漿。 循環(huán)母液組成同實施例I ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為200g/L、麥麩添加量為12g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為260°C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為87. 35%，溶出渣質量為8. 52g。而在對比實驗中，不添加麥麩，添加干礦石量10%的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為86. 45%，溶出渣質量為 11. 92g。
實施例10
將一水硬鋁石型鋁土礦(同實施例2)、循環(huán)母液(IOOml)、葡萄糖和煤焦油配制成原礦漿。循環(huán)母液組成同實施例I ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為230g/L、葡萄糖加量為O. 5g/L、煤焦油添加量為5g/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為 260°C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為87. 62%，溶出渣質量為8. 20g。而在對比實驗中，不添加葡萄糖和煤焦油，添加干礦石量10 %的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為86. 85%，溶出渣質量為14. 24g。
實施例11
將一水軟鋁石型鋁土礦(同實施例6)、循環(huán)母液(IOOml)、甲醛、煤油和淀粉配制成原礦漿。循環(huán)母液組成同實施例I ;按循環(huán)母液體積計，配礦量為260g/L、甲醛添加量為 O. 2g/L、煤油添加量為lg/L、淀粉添加量為lg/L。所制備的原礦漿進行高壓溶出，其溶出條件為溫度為240°C，時間為45min。在此條件下，氧化鋁的實際溶出率為87. 46%，溶出渣質量為9. 28g。而在對比實驗中，不添加甲醛、煤油和淀粉，添加干礦石量6 %的石灰，其它條件均相同，其氧化鋁的實際溶出率為86. 93%，溶出渣質量為16. 22g。權利要求
1.一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，其特征是，包括以下步驟1)將一水鋁石型鋁土礦、循環(huán)母液和添加劑配制成原礦衆(zhòng)。其中循環(huán)母液的Na2Ok濃度為180 260g/L、Al203濃度為90 150g/L，鋁土礦配礦量按循環(huán)母液體積計為200 350g/L ;添加劑為醇類、糖類、醛類、烷烴類、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麥麩的一種或多種的混合物，添加劑用量按循環(huán)母液體積計為O. 2 20g/L。2)原礦漿在220 280°C下溶出30 90min，獲得溶出漿液，同時使礦石中的鐵礦物轉變?yōu)榇判澡F化合物。
2.一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，其特征是，包括以下步驟1)將一水鋁石型鋁土礦和循環(huán)母液配制成原礦衆(zhòng)。其中循環(huán)母液的Na2Ok濃度為180 260g/L、Al2O3濃度為90 150g/L，鋁土礦配礦量按循環(huán)母液體積計為200 350g/L。2)原礦漿和添加劑混合后，在220 280°C下溶出30 90min，獲得溶出漿液，同時使礦石中的鐵礦物轉變?yōu)榇判澡F化合物。其中添加劑為醇類、糖類、醛類、烷烴類、活性碳、石墨、煤、煤焦油、麥麩的一種或多種的混合物，添加劑用量按循環(huán)母液體積計為O. 2 20g/L。
3.根據權利要求I或者2的一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，其特征是，所述的添加劑為甲醇、丙三醇、葡萄糖、淀粉、甲醛、煤油、煤、煤焦油、麥麩中的一種或多種的混合物。
4.根據權利要求I或者2的一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，其特征是，所述的一水鋁石型鋁土礦包括一水硬鋁石型鋁土礦和一水軟鋁石型鋁土礦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一水鋁石型鋁土礦的溶出方法，在鋁土礦溶出體系中加入有機添加劑或碳質添加劑，解決鈦礦物對氧化鋁溶出過程的阻礙作用。相對于現行氧化鋁工業(yè)上添加石灰的溶出方法，能減少氧化鋁損失，減少外排赤泥量約30％，減輕溶出礦漿分離洗滌系統的負擔，同時還有利于鐵礦物的富集和使鐵礦物轉化為易分離的磁性鐵化合物。
文檔編號C01F7/02GK102976377SQ20121056643
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者李小斌, 周秋生, 劉楠, 余順文, 彭志宏, 劉桂華, 齊天貴, 張玉通 申請人:中南大學