一種高硫鋁土礦的綜合利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及從高硫鋁土礦中生產(chǎn)氧化鋁的工藝 和脫硫的方法。該方法能有效處理硫含量在0. 7%以上高硫鋁土礦。
【背景技術(shù)】
[0002] 高硫鋁土礦是指含硫量大于0. 7%的鋁土礦，我國一水硬鋁石高硫型鋁土礦儲量約 為1.4億噸，主要分布在貴州和山東，還有部分分布于廣西、云南東南部、重慶中北部、四川東 南部和湖北等地。我國高硫鋁土礦中高品位礦占57. 2%，中低品位高硫鋁土礦占42. 8%。
[0003] 高硫鋁土礦中的硫主要以黃鐵礦及其異構(gòu)體白鐵礦和膠黃鐵礦形式存在，此外還 有石膏，磁黃鐵礦，隕硫鐵及銅和鋅的硫化物，硫酸鹽和基鐵礬等含硫礦物，但含量要少得 多。在氧化鋁生產(chǎn)流程中，當(dāng)硫含量達(dá)到一定程度后，將會給生產(chǎn)帶來極大危害，甚至使生 產(chǎn)無法進(jìn)行。目前，國內(nèi)外對于鋁上礦脫硫方法有鋁土礦預(yù)焙燒脫硫、浮選脫硫、添加劑脫 硫、分解母液冷凍結(jié)晶脫硫、控電位浮選脫硫、蒸發(fā)-時效-分離法脫硫、燒結(jié)生料加煤脫硫 以及生物脫硫等，但由于除硫效率不高，生產(chǎn)成本昂貴，脫硫工藝復(fù)雜等原因，這些方法大 多處于研究階段。
[0004] 中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01310669211. X的發(fā)明公開了一種鋁土礦的脫硫方法及 裝置，該方法包括：（1)添加化學(xué)脫硫劑的進(jìn)行化學(xué)脫硫；（2 )接種生物浸出菌種，進(jìn)行生物 浸出脫硫；（3)生物浸出脫硫后礦漿過濾洗滌后.得到鋁精礦。其存在的不足是：除硫效 率不高，成本高，產(chǎn)品成分不利于后續(xù)生產(chǎn)。
[0005] 中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01410052360. 6的發(fā)明公開了一種超聲強(qiáng)化高硫鋁土礦 堿性體系電解脫硫方法，其特征在于，在超聲場中利用礦漿電解的方法使得鋁土礦中固相 硫轉(zhuǎn)化為液相硫，經(jīng)過固液分離實現(xiàn)脫硫，濾液經(jīng)過脫硫劑固硫后循環(huán)利用。其存在的不足 是：實際生產(chǎn)中超聲設(shè)備造價高，不利于降低成本。
[0006] 中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01410080095. 2的發(fā)明公開了一種利用高硫鋁土礦生產(chǎn) 氧化鋁的方法，其特征在于，將破碎的高硫鋁土礦進(jìn)行粗磨，經(jīng)焙燒處理后使得礦石硫含量 小于〇. 7%，然后直接利用拜耳法進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)流程。預(yù)焙燒處理后改善了礦石的溶出性 能，不需細(xì)磨便可獲得較好的溶出效果，并降低了礦石細(xì)磨過程的能耗，有利于焙燒過程的 設(shè)備選型，適于處理高硫鋁土礦。其存在的不足是：在實際生產(chǎn)中焙燒過程易結(jié)疤，脫硫效 率低。
[0007] 中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01410080140. 4的發(fā)明公開了一種利用高硫鋁土礦生產(chǎn) 氧化鋁的溶出工藝與脫硫方法，其特征在于，將循環(huán)母液的硫含量控制在適宜的條件下，采 用"低溫高堿"工藝對高硫鋁土礦進(jìn)行拜爾溶出，在獲得較高氧化鋁溶出率的同時，降低了 礦石中硫轉(zhuǎn)入鋁酸鈉溶液，通過系統(tǒng)自平衡消耗一部分硫，當(dāng)系統(tǒng)中硫含量積累到一定程 度后，利用鋇鹽對分解母液或苛化后液進(jìn)行適當(dāng)脫硫，即可保持整個生產(chǎn)流程良性循環(huán)。其 存在的不足是：生產(chǎn)過程不易控制，實際生產(chǎn)中無法穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效、環(huán)保的高硫鋁土 礦的綜合利用方法。
[0009] 為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0010] 本發(fā)明包括以下步驟。
[0011] 步驟一：高硫鋁土礦石，其中主要成分含量如下。
[0012] 將礦石送至烘干設(shè)備內(nèi)烘干lh，將烘干后的礦石送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，后送至球 磨機(jī)內(nèi)細(xì)磨。
[0013] 步驟二：將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入20%_30% 的碳酸鈉和1% _5%的水，混料時間控制在5min_10min保證物料混合均勻。
[0014] 步驟三：將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣，窯內(nèi)溫度控制 在850°C -950°c，停留時間控制為45min-60min，將尾氣回收可用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鈉。
[0015] 步驟四：將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入5%_10%的碳 酸鈉和3%-8%的石灰石，窯內(nèi)溫度控制在1450°C -1550°C，停留時間控制為30min-60min。
[0016] 步驟五：將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氫氧化鈉溶液溶出，溶出溫度為80°C -90°C，溶出時間為15min-20min。
[0017] 步驟六：溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥，富 鐵赤泥可用于煉鐵行業(yè)球團(tuán)礦的生產(chǎn)。
[0018] 步驟七：向鋁酸鈉溶液中通入C02，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧 化鋁焙燒成氧化鋁。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果。
[0020] (1)高效：本發(fā)明的一種高硫鋁土礦的綜合利用方法采用兩段焙燒工藝，提高了氧 化鋁溶出率，并省去了脫硅工序，保證了生產(chǎn)順行。
[0021] (2)環(huán)保：采用本發(fā)明的一種高硫鋁土礦的綜合利用方法，整個生產(chǎn)過程中無尾氣 和廢渣的外排，都得到了充分的利用，既提高的經(jīng)濟(jì)效益又保護(hù)了環(huán)境。
【具體實施方式】
[0022] 選取三種不同品位的高硫鋁土礦，分別用本發(fā)明方法處理。
[0023] 實施例1 :用本發(fā)明方法對廣西某高硫鋁土礦進(jìn)行試驗。
[0024] 步驟一：高硫鋁土礦石，其中主要成分含量如下。
[0025] 將礦石送至烘干設(shè)備內(nèi)烘干lh，將烘_干后的礦石送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，后送至球 磨機(jī)內(nèi)細(xì)磨。
[0026] 步驟二：將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入22. 5%的 碳酸鈉和1. 8%的水，混料時間控制在5min保證物料混合均勻。
[0027] 步驟三：將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣，窯內(nèi)溫度控制 在850°C，停留時間控制為45min，將尾氣回收可用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鈉。
[0028] 步驟四：將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入7. 5%的碳酸 鈉和4. 2%的石灰石，窯內(nèi)溫度控制在1450°C，停留時間控制為30min。
[0029] 步驟五：將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氫氧化鈉溶液溶出，溶出溫度為80°C，溶出時間為15min。
[0030] 步驟六：溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥，富 鐵赤泥可用于煉鐵行業(yè)球團(tuán)礦的生產(chǎn)。
[0031] 步驟七：向鋁酸鈉溶液中通入C02，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧 化鋁焙燒成氧化鋁。
[0032] 實施例2 :用本發(fā)明方法對云南某高硫鋁土礦進(jìn)行試驗。
[0033] 步驟一：高硫鋁土礦石，其中主要成分含量如下。
[0034] 將礦石送至烘干設(shè)備內(nèi)烘干lh，將烘干后的礦石送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，后送至球 磨機(jī)內(nèi)細(xì)磨。
[0035] 步驟二：將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入25%的碳 酸鈉和5%的水，混料時間控制在lOmin保證物料混合均勻。
[0036] 步驟三：將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣，窯內(nèi)溫度控制 在900°C，停留時間控制為60min，將尾氣回收可用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鈉。
[0037] 步驟四：將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入10%的碳酸鈉 和5. 4%的石灰石，窯內(nèi)溫度控制在1550°C，停留時間控制為60min。
[0038] 步驟五：將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氫氧化鈉溶液溶出，溶出溫度為85°C，溶出時間為20min。
[0039] 步驟六：溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥，富 鐵赤泥可用于煉鐵行業(yè)球團(tuán)礦的生產(chǎn)。
[0040] 步驟七：向鋁酸鈉溶液中通入co2，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧 化鋁焙燒成氧化鋁。
[0041] 實施例3 :用本發(fā)明方法對四川某高硫鋁土礦進(jìn)行試驗。
[0042] 步驟一：高硫鋁土礦石，其中主要成分含量如下：
將礦石送至烘干設(shè)備內(nèi)烘干lh，將烘干后的礦石送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，后送至球磨機(jī) 內(nèi)細(xì)磨。
[0043] 步驟二：將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入27. 5%的 碳酸鈉和4. 4%的水，混料時間控制在8min保證物料混合均勻。
[0044] 步驟三：將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣，窯內(nèi)溫度控制 在950°C，停留時間控制為55min，將尾氣回收可用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鈉。
[0045] 步驟四：將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入7. 5%的碳酸 鈉和7. 7%的石灰石，窯內(nèi)溫度控制在1550°C，停留時間控制為60min。
[0046] 步驟五：將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用 5%的氫氧化鈉溶液溶出，溶出溫度為90°C，溶出時間為20min。
[0047] 步驟六：溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥，富 鐵赤泥可用于煉鐵行業(yè)球團(tuán)礦的生產(chǎn)。
[0048] 步驟七：向鋁酸鈉溶液中通入C02，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧 化鋁焙燒成氧化鋁。
【主權(quán)項】
1. 一種高硫鋁土礦的綜合利用方法，其特征在于， 步驟一：高硫鋁土礦石，其中主要成分含量如下：A1203 55%-65%，Si02 5%-15%，F(xiàn)e203 5%-20%, A/S 3. 5-7. 5, S 0. 7%-5% ； 將礦石送至烘干設(shè)備內(nèi)烘干lh，將烘干后的礦石送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，后送至球磨機(jī) 內(nèi)細(xì)磨； 步驟二：將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入20%-30%的碳 酸鈉和1%-5%的水，混料時間控制在5min-10min保證物料混合均勻； 步驟三：將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣，窯內(nèi)溫度控制在 850°C _950°C，停留時間控制為45min-60min，將尾氣回收可用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鈉； 步驟四：將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入5%-10%的碳酸鈉 和3%-8%的石灰石，窯內(nèi)溫度控制在1450°C -1550°C，停留時間控制為30min-60min ; 步驟五：將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水量控制熟料：水=1 :1左右，水冷后用5%的 氫氧化鈉溶液溶出，溶出溫度為80°C -90°C，溶出時間為15min-20min ; 步驟六：溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥，富鐵赤 泥可用于煉鐵行業(yè)球團(tuán)礦的生產(chǎn)； 步驟七：向鋁酸鈉溶液中通入C02，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧化鋁 焙燒成氧化鋁。
【專利摘要】一種高硫鋁土礦的綜合利用方法涉及有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種高效、環(huán)保的高硫鋁土礦的綜合利用方法。本發(fā)明包括：步驟一，將礦石烘干、破碎、細(xì)磨；步驟二，將步驟一處理后的高硫鋁土礦石粉送至配料倉進(jìn)行配料，加入碳酸鈉和水；步驟三，將混勻的物料送至1#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并向窯內(nèi)鼓入富氧空氣；步驟四，將1#回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料送至2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并在熟料中配入碳酸鈉和石灰石；步驟五，將2#回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成的熟料水冷，水冷后用氫氧化鈉溶液溶出；步驟六，溶出后的溶液采用固體絮凝劑沉降赤泥，得到鋁酸鈉溶液和富鐵赤泥；步驟七，向鋁酸鈉溶液中通入CO2，進(jìn)行碳酸化分解得到氫氧化鋁和母液，將氫氧化鋁焙燒成氧化鋁。
【IPC分類】C01D5/00, C01F7/02, C01B17/74, C22B1/248
【公開號】CN105585038
【申請?zhí)枴緾N201410634413
【發(fā)明人】張學(xué)一
【申請人】張學(xué)一
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年11月13日