低铝硅比铝土矿的干法烧成方法技术

本发明专利技术提出一种低铝硅比铝土矿的干法烧成方法，包括步骤：用石灰石粉、铝土矿粉、纯碱及蒸发回头的循环碱液进行配料、混合，进入回转窑进行烧结，烧结熟料冷却后磨细，将熟料粉加调整液进行溶出，熟料粉溶出得到的渣进行5～7次反向充分洗涤后，洗液作为调整液，渣进行堆存；熟料粉溶出得到的溶液与铝酸钠结晶混合溶解后脱硅，然后进行种分分解，种分母液分两步进行蒸发和排盐。本发明专利技术提出的方法，针对低铝硅比的铝土矿，在烧结原料中配以适量的石灰石和纯碱，使烧结后的熟料粉能够有效浸出；控制干法烧成条件，使烧结法工艺流程缩减了三分之一以上，种分分解率提高到90％以上，氧化铝的总回收率达到90％以上。

Dry firing method of low aluminum silicon ratio bauxite

The invention provides a low aluminum silicon ratio of bauxite dry sintering method, comprising the steps of: back in the circular lye limestone, bauxite powder, soda ash and evaporation of proportioning and mixing, into the rotary kiln sintering, sintering clinker cooling after grinding, clinker powder and adjusting liquid dissolution, clinker powder dissolution the residue was 5 ~ 7 times the full reverse after washing lotion as the adjustment of liquid slag storage; mixing crystallization after acid sodium solution with aluminum obtained desilication dissolution of clinker powder, then the seed decomposition, mother liquid is divided into two steps of evaporation and salt drainage. The method of the invention for bauxite with low alumina silica ratio, in sintering material with appropriate amount of lime and soda ash, the sintered clinker powder can effectively control leaching; dry firing conditions, the process of sintering method reduced by more than 1/3, the precipitation ratio increased to more than 90%, the total recovery of alumina the rate of more than 90%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于用含铝矿石制备氧化铝的领域，具体涉及一种铝土矿干法烧成方法。
技术介绍
铝工业是我国的基础产业，经济建设对铝土矿的需求量很大，而我国又大多数是中低品位的铝土矿。目前我国氧化铝产量的99％以上均为拜耳法生产工艺，随着铝土矿供矿品位下降的趋势日益加剧，拜耳法赤泥中遗弃的氧化铝和氧化钠也越来越高，造成了资源的极大浪费。另一方面，由于国产铝土矿的质量越来越差，价格越来越高，拜耳法成本也在不断升高，近年来有些企业不得不从国外大量进口铝土矿，资料表明，近年来我国铝土矿铝资源的对外依存度高达55％。虽然多年来，我国一些科研单位和企业相应开发出了并联法和混联法等技术以利用铝土矿、提高氧化铝及氧化钠的回收率，但是这两种方法均需采用传统烧结法的湿法烧成，这造成生产系统复杂庞大、基建投资增加、能耗高、难于控制、产品质量较差等一系列问题，经济性不佳，因此也逐步处于减产或停产状态。如何有效利用低品位铝土矿，解决我国铝土矿资源的不足，已成为当务之急。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种低铝硅比的铝土矿的烧结工艺。该技术对原料铝土矿的A/S适应范围宽，大于2以上的矿石均适于使用，采用干法烧结、全种分和高浓度碱液蒸发技术，氧化铝回收率可以达到90％以上，氧化钠回收率可以达到95％以上。实现本专利技术目的的技术方案为：一种低铝硅比铝土矿的干法烧成方法，包括步骤：(1)用石灰石粉、铝土矿粉、纯碱及蒸发回头的循环碱液进行配料，配料比例为铝土矿35～45％、石灰石26～35％、纯碱5～15％，水分控制在12～21％；(2)将配好的料进入立式强力混料机进行充分混合；(3)将混成料进入干燥器进行干燥，干燥完成的物料进入回转窑进行烧结，烧结温度控制在1150～1200℃，烧结熟料冷却后磨细为熟料粉；(4)将熟料粉加调整液进行溶出，液固比为3～4:1，溶出时间为15～20分钟，温度为75℃；(5)将步骤(4)熟料粉溶出得到的渣进行5～7次反向充分洗涤后，洗液作为步骤(4)的调整液，渣进行堆存；(6)将步骤(4)熟料粉溶出得到的溶液与铝酸钠结晶混合溶解后脱硅，脱硅温度160～180℃，时间1～2小时；(7)将步骤(6)得到的溶液加氢氧化铝晶种进行种分分解，分解得到Al(OH)3，然后焙烧得到氧化铝；(8)将步骤(7)得到的种分母液分两步进行蒸发和排盐，第一步采用普通蒸发器蒸发到碱液浓度为Na2O280～300g/L，然后再采用镍材蒸发器进行第二步蒸发排盐，得到碱液浓度为Na2O500～600g/L。(9)将第二步蒸发后的种分母液进行加种子降温结晶，得到铝酸钠晶体，铝酸钠晶体再加入到步骤(6)中进行溶解循环；结晶条件为：首温80～110℃，末温40～50℃，时间6～8小时；(10)将步骤(9)得到的母液与步骤(8)得到的盐和步骤(6)得到的硅渣进行混合，然后作为配料碱液返回到步骤(1)中，实现碱液循环。本专利技术的方法尤其适合铝硅比5以下的铝土矿，可以在成本达到最低的条件下实现氧化铝的高回收率。更进一步地，所述铝土矿的铝硅比A/S为2～5。其中,所述步骤(1)中，将铝土矿和石灰石先分别破碎至2～5mm以下，然后分别磨细至粒度为-0.074mm占85％以上，用于配料。其中,所述步骤(3)中，干燥用烟气为烧结窑的烟气，温度为1000～1100℃。其中,所述步骤(3)中，烧结后的熟料采用立磨进行干磨，磨细为粒径在0.074mm以下的颗粒占90％以上的熟料粉。进一步地,所述步骤(6)中加入脱硅种子进行脱硅，种子量40～60g/L，所述种子为脱硅步骤产生的晶体。其中,所述步骤(9)中将第二步蒸发后的种分母液进行加种子降温结晶，种子量10～40g/L。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术提出的方法，针对低铝硅比的铝土矿，在烧结原料中配以适量的石灰石和纯碱，使烧结后的熟料粉能够有效浸出；(2)采用全种分工艺技术，控制干法烧成的条件，使烧结法工艺流程缩减了三分之一以上，综合计算种分分解率提高到90％以上，氧化铝的总回收率达到90％以上，降低了操作难度，减少设备及人员投入，降低了能耗。(3)本专利技术实现了高浓度种分母液蒸发的突破，是实现干法烧成的另一条件，通过两步蒸发、排盐技术，解决了传统种分母液蒸发因排盐困难制约蒸发浓度的问题。附图说明图1为本专利技术的低铝硅比铝土矿干法烧成流程图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中，如无特殊说明，所用方法和设备均为本领域常规的设备和方法。实施例1：下面将通过不同实施例来描述本专利技术。本专利技术不局限于这些实施例中，可以在前述化学成分与制造方法范围内加以调整实施。原料铝土矿及石灰石采用山西孝义地区矿，其成分如表1、2所示。表1：铝土矿成分表2：石灰石成分操作流程见图1。首先将铝土矿(成分如表1)、石灰石(成分如表2)分别破碎至2～5mm，然后将其分别磨细至粒度为-0.074mm占85％以上。然后铝土矿粉、石灰石粉、纯碱粉及碱液(第二步蒸发后的循环母液，浓度Na2O500g/L，αk＝14)按比例铝土矿35质量份、石灰石28质量份、纯碱10质量份，进行充分混合，控制水分为15％。配好的料的碱比为1，钙比为2，A/S为3.2。将配好的料进入强力混料机进行充分混合，混合均匀度为98％。将混成料进入干燥器进行干燥，干燥用烟气为烧结窑的烟气，温度为1000～1100℃，干燥完成的物料进入回转窑进行烧结，烧结温度控制在1150～1200℃，烧结熟料用冷却机进行冷却。然后熟料采用立磨进行干磨，磨细到-0.074mm占90％以上的熟料粉末。将磨制好的熟料粉加调整液在溶出槽内进行溶出，溶出条件为：碱液浓度Na2O50g/L，αk＝1.2，液固比为3:1，溶出时间为15分钟，温度为75℃。将溶出得到的渣进行5次反向洗涤后，洗液作为溶出调整液，渣进行堆存。将溶出得到的溶液与铝酸钠结晶混合溶解后脱硅。加入脱硅种子量60g/L，脱硅溶液的αk为1.5，AL2O3浓度为120g/L，脱硅温度160℃，时间1小时，脱硅完成后，浆液用叶滤机进行精制，精液进行种分分解，脱硅渣回头配料。脱硅得到的精液加氢氧化铝晶种进行种分分解，分解得到Al(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低铝硅比铝土矿的干法烧成方法，其特征在于，包括步骤：(1)用石灰石粉、铝土矿粉、纯碱及蒸发回头的循环碱液进行配料，配料比例为铝土矿35～45％、石灰石26～35％、纯碱5～15％，水分控制在12～21％；(2)将配好的料进入立式强力混料机进行充分混合；(3)将混成料进入干燥器进行干燥，干燥完成的物料进入回转窑进行烧结，烧结温度控制在1150～1200℃，烧结熟料冷却后磨细为熟料粉；(4)将熟料粉加调整液进行溶出，液固比为3～4:1，溶出时间为15～20分钟，温度为75℃；(5)将步骤(4)熟料粉溶出得到的渣进行5～7次反向充分洗涤后，洗液作为步骤(4)的调整液，渣进行堆存；(6)将步骤(4)熟料粉溶出得到的溶液与铝酸钠结晶混合溶解后脱硅，脱硅温度160～180℃，时间1～2小时；(7)将步骤(6)得到的溶液加氢氧化铝晶种进行种分分解，分解得到Al(OH)3，然后焙烧得到氧化铝；(8)将步骤(7)得到的种分母液分两步进行蒸发和排盐，第一步采用普通蒸发器蒸发到碱液浓度为Na2O 280～300g/L，然后再采用镍材蒸发器进行第二步蒸发排盐，得到碱液浓度为Na2O 500～600g/L。(9)将第二步蒸发后的种分母液进行加种子降温结晶，得到铝酸钠晶体，铝酸钠晶体再加入到步骤(6)中进行溶解循环；结晶条件为：首温80～110℃，末温40～50℃，时间6～8小时；(10)将步骤(9)得到的母液与步骤(8)得到的盐和步骤(6)得到的硅渣进行混合，然后作为配料碱液返回到步骤(1)中，实现碱液循环。...

【技术特征摘要】
1.一种低铝硅比铝土矿的干法烧成方法，其特征在于，包括步骤：
(1)用石灰石粉、铝土矿粉、纯碱及蒸发回头的循环碱液进行
配料，配料比例为铝土矿35～45％、石灰石26～35％、纯碱5～15％，
水分控制在12～21％；
(2)将配好的料进入立式强力混料机进行充分混合；
(3)将混成料进入干燥器进行干燥，干燥完成的物料进入回转
窑进行烧结，烧结温度控制在1150～1200℃，烧结熟料冷却后磨细
为熟料粉；
(4)将熟料粉加调整液进行溶出，液固比为3～4:1，溶出时间
为15～20分钟，温度为75℃；
(5)将步骤(4)熟料粉溶出得到的渣进行5～7次反向充分洗
涤后，洗液作为步骤(4)的调整液，渣进行堆存；
(6)将步骤(4)熟料粉溶出得到的溶液与铝酸钠结晶混合溶
解后脱硅，脱硅温度160～180℃，时间1～2小时；
(7)将步骤(6)得到的溶液加氢氧化铝晶种进行种分分解，
分解得到Al(OH)3，然后焙烧得到氧化铝；
(8)将步骤(7)得到的种分母液分两步进行蒸发和排盐，第
一步采用普通蒸发器蒸发到碱液浓度为Na2O280～300g/L，然后再
采用镍材蒸发器进行第二步蒸发排盐，得到碱液浓度为
Na2O500～600g/L。
(9)将第二步蒸发后的种分母液进行加种子降温结晶，得到铝
酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广，麻树春，
申请(专利权)人：杭州锦江集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33