一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法技术

一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，涉及一种低品位铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法。其特征在于其生产过程是将铝土矿进行破碎，焙烧，碱浸脱硅，脱硅精矿浆液进行浓缩分离、压滤、洗涤，得到脱硅精矿滤饼进行拜耳法溶出生产氧化铝；得到的浓缩分离、压滤碱液和洗涤液混合，添加石灰进行脱硅，生成的硅酸钙渣经过洗涤干燥后，得到硅肥产品。本发明专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，可以处理铝硅比≥2.5的铝土矿，氧化铝回收率高，利用氧化铝生产过程中产生的硅酸钙渣做硅肥，与现有枸溶性硅肥的生产方法相比具有产品质量好、生产成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，涉及一种低品位铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法。
技术介绍
我国的铝土矿绝大部分是一水硬铝石型铝土矿，但绝大多数铝土矿的铝硅比在6以下，不宜直接采用低成本的拜耳法生产氧化铝。近年来随着我国氧化铝工业的快速发展，供给企业的铝土矿的铝硅比已经降低至5左右。为了经济、高效开发利用我国的低品位铝土矿，为我国的氧化铝工业可持续发展提供技术支撑，需要研究开发经济、高效的低品位铝土矿生产氧化铝技术。上世纪40年代德国的劳塔厂就通过焙烧的方法来处理匈牙利、奥地利和前南斯拉夫的高硅铝土矿，将铝土矿粉在700～1000℃下焙烧，然后用10%的苛性碱溶液于90℃下溶出焙烧矿，焙烧脱硅最佳温度在900～1000℃，脱硅率最高可达80%，精矿的Al2O3/SiO2由原矿的4.5提高到20，Al2O3的损失率在5%以下。该技术存在的问题是溶出时的液固比太大(液固比大于10)，浸出脱硅时间过长。前苏联在铝土矿焙烧预脱硅方面处理的对象主要是高硅三水铝石矿或高硅一水软铝石矿，认为最佳焙烧温度950～1000℃，多采用高碱浓度(Na2O13%～15%)，低温(90～100℃)，长时间(3～4h)及高液固比(10左右)浸出脱硅，脱硅率最高达到73%。该技术存在的问题同样是溶出脱硅时的液固比太大，脱硅时间过长。我国上世纪80年代在1000℃和1200℃焙烧0～25mm的铝土矿，焙烧矿细磨后进行脱硅试验，145℃下用100g/L的NaOH溶液溶出SiO2，溶出时间可缩短为15min，液固比降低为3，溶出液中SiO2为20.7g/L，精矿铝硅比Al2O3/SiO2可由原来的4.63提高到8.40，脱硅率为45%。该技术存在的问题是焙烧矿的碱浸脱硅需要在加压的条件进行，操作复杂，设备投资增大。国内有人曾进行了铝土矿回转窑间断焙烧、脱硅工艺研究。原矿铝硅比为4.4，粒度为-20mm，其适宜的焙烧工艺条件为焙烧温度1050～1100℃，焙烧时间为15～20min；焙烧后的矿石碱浸脱硅的Na2O浓度100～150g/L，温度90℃左右，液固比为4～5，脱硅率可达55.61%，精矿铝硅比为9.92。由于焙烧时矿石粒度过粗，需要较长的焙烧时间，不仅使得细粒级矿石焙烧过度、影响脱硅效果，而且使得脱硅精矿在拜耳法溶出时需要更苛刻的溶出条件才能达到较好溶出效果：温度270℃，溶出时间60min。北京化工大学利用铝硅比7.6的河南铝土矿研究了常压下利用高浓度的NaOH溶液采用直接浸取脱硅的方法，最优反应条件如下：NaOH浓度50%，温度135℃，碱矿比2.5，时间5～20min，精矿A/S可以达到12以上。该方法的缺点是须要消耗大量的高浓度NaOH碱液，而且对固液分离时间控制要求非常高，上述缺陷限制了该技术在工业上的应用。浮选脱硅是一种有效的低品位铝土矿预处理技术，已经用于工业化生产。当原矿的铝硅比降低至3.0左右时，如还用浮选脱硅技术处理低品位铝土矿，则会导致选矿技术指标变差：如要确保一定的精矿A/S，则氧化铝回收率过低。硅元素是水稻等农作物生长必须的营养元素，其作用仅次于氮、磷和钾。据有关文献资料提供的数据，我国缺硅土壤面积很大，硅肥在我国具有巨大的市场容量。目前的枸溶性硅肥多用粉煤灰、钢渣、黄磷废渣等工业废渣作为生产原料进行生产，其优点是生产成本低廉，其缺点有效SiO2含量低。当前已有的低品位铝土矿处理技术，大多是偏重于获得铝硅比较高的精矿，而没有充分考虑到脱硅过程的效率、焙烧处理过程对后续的精矿拜耳法溶出效果的影响以及脱硅副产品的开发利用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针现有技术存在的不足，提出了一种能有效利用低品位一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：（1）将铝土矿进行破碎、焙烧得到焙烧矿；（2）将焙烧矿进行碱浸脱硅，得到脱硅精矿浆液；（3）将脱硅精矿浆液进行浓缩分离、压滤、洗涤得到脱硅精矿滤饼；（4）将脱硅精矿滤饼进行拜耳法溶出生产氧化铝；（5）将步骤（3）得到浓缩分离、压滤得到的碱液和洗涤液混合，添加石灰进行脱硅，再进行固液分离得到硅酸钙渣；其硅酸钙渣经过洗涤干燥后，得到硅肥产品。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（1）是将铝土矿破碎至-16mm，优选-2.5mm，再用回转窑焙烧得到焙烧矿。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（1）是将铝土矿破碎后磨细至-0.25mm，再用流态化焙烧炉焙烧得到焙烧矿。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（2）是将焙烧矿与苛性碱浓度Nk90～120g/L的碱液混合进行碱浸脱硅后得到脱硅精矿浆液。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（4）脱硅精矿滤饼进行细磨至-0.25mm后，进行拜耳法溶出生产氧化铝。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（5）固液分离后得到分离液，经蒸发浓缩至Nk90～120g/L后，返回步骤（1）浸出焙烧矿。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于采用回转窑焙烧时，焙烧温度为1040～1090℃下，焙烧时间7～12min。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于采用回转窑焙烧时，焙烧温度为970～1020℃，焙烧时间为18～25min。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于采用回转窑焙烧时，在回转窑内矿石的温度从500℃升高到焙烧温度的时间小于25min，焙烧矿的温度从焙烧温度降低至300℃以下的时间小于15min。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于采用流态化焙烧炉焙烧时，焙烧温度为1040～1100℃，焙烧时间为0.2～8min。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（3）将脱硅精矿浆液进行浓缩分离过程采用沉降分离，沉降进料固含为240～260g/L，沉降时间为30～60min，底流固含480～600g/L，溢流固含0.03～0.15g/L。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（4）将脱硅精矿滤饼进行拜耳法溶出生产氧化铝时，进行碱浸脱硅得到脱硅精矿浆液，碱浸脱硅的苛性碱浓度Nk90～120g/L，液固比L/S为2.8～3.2，在温度70～105℃碱浸脱硅反应60～120min。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其沉降底流用压滤机过滤、洗涤后，得到滤饼的附水含量为22%～28%，过滤速度为250～450kg/m2·h。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于铝土矿为富含高岭石、铝硅比为≥2.5的低品位一水硬铝石型铝土矿。本专利技术的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，可以处理铝硅比≥2.5的铝土矿，氧化铝回收率高，利用氧化铝生产过程中产生的硅酸钙渣做硅肥，与现有枸溶性硅肥的生产方法相比具有产品质量好、生产成本低的优点。附图说明图1为本专利技术的方法一种工艺流程图；图2为本专利技术的方法另一种工艺流程图。具体实施方式一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其工艺操作过程具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：（1）将铝土矿进行破碎、焙烧得到焙烧矿；（2）将焙烧矿进行碱浸脱硅，得到脱硅精矿浆液；（3）将脱硅精矿浆液进行浓缩分离、压滤、洗涤得到脱硅精矿滤饼；（4）将脱硅精矿滤饼进行拜耳法溶出生产氧化铝；（5）将步骤（3）得到浓缩分离、压滤得到的碱液和洗涤液混合，添加石灰进行脱硅，再进行固液分离得到硅酸钙渣；其硅酸钙渣经过洗涤干燥后，得到硅肥产品。

【技术特征摘要】
1.一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：（1）将铝土矿进行破碎、焙烧得到焙烧矿；（2）将焙烧矿进行碱浸脱硅，得到脱硅精矿浆液；（3）将脱硅精矿浆液进行浓缩分离、压滤、洗涤得到脱硅精矿滤饼；（4）将脱硅精矿滤饼进行拜耳法溶出生产氧化铝；（5）将步骤（3）得到浓缩分离、压滤得到的碱液和洗涤液混合，添加石灰进行脱硅，再进行固液分离得到硅酸钙渣；其硅酸钙渣经过洗涤干燥后，得到硅肥产品。2.根据权利要求1所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（1）是将铝土矿破碎至-16mm，用回转窑焙烧得到焙烧矿。3.根据权利要求1所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（1）是将铝土矿破碎至-2.5mm，用回转窑焙烧得到焙烧矿。4.根据权利要求1所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（1）是将铝土矿破碎后磨细至-0.25mm，再用流态化焙烧炉焙烧得到焙烧矿。5.根据权利要求1-4任一所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（2）是将焙烧矿与苛性碱浓度Nk90～120g/L的碱液混合进行碱浸脱硅后得到脱硅精矿浆液。6.根据权利要求1-4任一所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（4）脱硅精矿滤饼进行细磨至-0.25mm后，进行拜耳法溶出生产氧化铝的。7.根据权利要求1-4任一所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于其步骤（5）固液分离后得到分离液，经蒸发浓缩至Nk90～120g/L后，返回步骤（1）浸出焙烧矿。8.根据权利要求1-3任一所述的一种铝土矿生产氧化铝联产硅肥的方法，其特征在于采用回转窑焙烧时，焙烧温度为1040～109...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹中林，武国宝，齐利娟，韩东战，路晓涛，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11