本发明专利技术公开了一种生产氧化铝新工艺，其特征是采用先期脱硅将高岭岩、粉煤灰等高硅低铝原料转化为铝硅比≥４，用自粉碎烧结法混合焙烧，碳酸钠稀碱液浸取，洛合反应提纯；自粉碎煅烧立窑产生的废气回收净化为纯净ＣＯ↓［２］与ＮａＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］溶液进行炭化反应生成氢氧化铝，再将氢氧化铝转变晶型结构生产出氧化铝。有效解决了铝土资源短缺和传统方法产品纯度低、污染重等问题。适用于氧化铝生产企业采用。
【技术实现步骤摘要】
一种生产氧化铝新工艺
：本专利技术属于一种氧化铝生产工艺。
技术介绍
：传统的生产氧化铝的方法是用低硅高铝的铝土矿(铝硅比≥4)为原料采用拜尔法或传统的烧结法工艺生产而成。国内铝土矿储量逐年减少，品位不断下降，生产成本越来越高。传统的烧结法即把铝土矿、石灰石、煤与烧碱一起按比例混合煅烧，熟料呈硬块状，浸取时必须先破碎，用水浸取。其缺点是烧碱对设备有腐蚀性，烧成温度高，浸出液纯度低，工艺复杂，成本高，工业废渣堆集如山，污染环境。近年来国内有根据国外技术改进的煅烧新工艺生产氧化铝，以粉煤灰为原料，把粉煤灰与石灰石粉碎后经炉外预热分解、入窑进行煅烧生产，对熟料进行碱液浸取生产氧化铝。其技术核心是“炉外五级预热与分解，喷煤粉煅烧，专用冷却设备快速冷却，与电厂、锅炉形成整体，余热利用，硅渣生产水泥”，其缺点是投资大，流程长，工艺环节过多，成本高，当铝硅比≤1时，氧化铝产出少，水泥产出多，主副产品位置颠倒。
技术实现思路
：-->本专利技术的目的是提供一种可用高硅低铝的原料，采用简单低成本工艺，综合利用提高效益，生产出高纯度氧化铝和附属产品的方法。本专利技术的技术方案是：将Al2O3≥30％的高岭岩或粉煤灰先期脱硅，脱硅流程为：将高岭岩破碎成60-325目(如用粉煤灰为原料不需粉碎)，在煅烧炉内煅烧1-4小时，温度控制在900-1100℃，煅烧高岭土粉用浓度为14-18％的NaOH烧碱液，加助剂(水玻璃或九水硅酸钠)，固液比4-7ml/g进行脱硅反应，固液分离，液体荷化反应后循环使用，固体为完成脱硅的高岭岩，用于自粉碎烧结法生产氧化铝的原料。脱硅后的高岭岩烘干与石灰石、煤按一定比例混合粉碎，成球后不用预热与炉外分解，直接进立窖烧成自粉碎熟料粉；再用5-8％碳酸钠稀碱液浸取后，固液比1∶4，温度75-90℃，反应20分钟浸取两次。渣液分离；浸取液用洛合剂洛合反应提纯，固体渣清洗后送水泥工段；自粉碎煅烧立窑产生的废气回收净化，产生纯净的CO2气体与NaAl2O3溶液进行炭化反应、清洗，洗液返回浸出工段，沉淀为膏体Al(OH)3，氢氧化铝膏体烘干为氢氧化铝产品。入炉进行转变晶型结构成为氧化铝各种产品。本专利技术的有益技术效果是：1、本专利技术利用的含铝原料为高岭石、粉煤灰、油页岩等含铝矿物，对原料要求不高，CaO2≥52％，高岭石≥32％，原材料丰富，解决了铝土资源短缺问题。所用工业废渣铝硅比≤1，实现了变废为宝，符合环保要求。2、先期脱硅工艺调整-->铝硅比例，使硅含量降低50％以上，铝硅比≥4，为本专利技术的自粉碎烧结法提供了优质原料。在高岭土焙烧的现有技术基础上，利用煤系高岭岩在焙烧中，将化学性质稳定的SiO2转变为易于碱反应的SiO2，而使Al2O3保持惰性，借助碱的作用脱硅保铝，一步浸取完成先期脱硅。3、“自粉碎烧结法”可以达到在一个煅烧炉工段内既完成原料相互之间的固液相反应，又完成硅酸二钙在β-γ的晶型转变，在炉内即开始形成自粉碎熟料，粉料粒度达到≤60hm。不用烧碱，不腐蚀设备，烧成温度低，浸出不破碎，产品纯度高。4、浸取后废渣含硅酸二钙≥70％，且细度≤60hm，是生产水泥的最佳原料，可联产高标号水泥；自粉碎烧结法产生的废气经收集洗涤，形成纯净的CO2气体，作为原料气体炭化铝酸钠。两项综合利用既解决了环境污染问题，又降低了生产成本。5、可在同一生产线上多品种生产，市场适应性很强。附图说明：附图1为先期脱硅工艺流程图。附图2为生产氧化铝新工艺流程图。具体实施方式：一、高岭土或粉煤灰先期脱硅生产工艺先期脱硅工艺流程如附图1所示。把高岭岩粉碎到60-325目，经900℃-1100℃焙烧1-4小时(如用粉煤灰则不用粉碎与焙烧)，用浓度为14-18％NaOH碱液，添加助剂水玻璃(添加量为脱硅碱液体积的1/50-1/30)或九水硅酸钠(添加量为5-7g/150ml)，在80℃-95℃下反应60-90分钟，即完成脱硅处理。其中：液固比为-->4-7ml/g。二、氧化铝生产工艺生产氧化铝新工艺流程图如图2所示。先期脱硅后的高岭岩或粉煤灰与石灰石、煤按一定比例混合后，粉碎到60-325目，成球后进窖烧焙烧，成自粉碎熟料粉。该立窑不用炉外预热与炉外分解，可直接将料入窑焙烧。再用5-8％碳酸钠稀碱液浸取，固液比1∶4，温度75-90℃，反应20分钟浸取两次。然后固液分离，滤液采用洛合反应提纯，产品纯度可达99.9％。固渣清洗三次送生产水泥工段；自粉碎煅烧立窑产生的废气回收净化为纯净的CO2气体，存入储罐。将CO2与NaAl2O3溶液进行炭化反应、清洗，洗液返回浸出工段，沉淀为膏体Al(OH)3。氢氧化铝膏体烘干为氢氧化铝产品。用烘干的氢氧化铝产品入炉进行转变晶型结构，成氧化铝各种产品。本专利技术与目前国内改革国外煅烧工艺—炉外分解、预热，用粉煤灰与石灰石生产氧化铝新工艺有实质性进步，主要区别在于：1、原料不同：原工艺原料为粉煤灰，本专利技术原料不仅用粉煤灰，更主要用高岭岩，开拓了原料新领域。2、采用了全新的脱硅工艺，此工艺改变了原料中的铝硅比含量，由原来的≤1脱硅后成为≥4，从根本上改变了原料与工艺的性质。3、核心部分的自粉碎烧结法煅烧工艺，原工艺是炉外预热、分解技术的改进，而且是五级旋风与轴留预热，热源采用喷煤粉煅烧，专用设备冷却；本专利技术不用炉外预热与炉外分解，更不用专用设备冷却，而是用立窖或回转窖经过改进，一次性直接从炉内-->完成了预热、分解、固液反应、冷却、自粉碎全过程。大大缩短了工艺流程，减少投资50％。4、原料配比上，原工艺是用粉煤灰、石灰石按摩尔比配料，向炉内喷煤粉；本专利技术是用高岭岩、石灰石、煤按摩尔比与热能换算配比，煅烧时无二次热源，不用喷煤粉。5、原工艺对煅烧炉废气无回收利用，本专利技术将煅烧废气回收、净化为原料CO2进行炭化利用，既解决了环保问题，又降低了原料成本。6、本专利技术用西南师大洛合剂提纯，与Ca(OH)3提纯相结合，提纯工艺先进，产品纯度高。原工艺只用Ca(OH)3提纯，产品纯度低。7、生产成本较低，设备投入少，石灰石用量减少40％，高岭岩脱硅后可用拜尔法生产，成本相对较低；而原工艺只有在联产电、水泥的基础上方可降低成本。本专利技术的主要技术参数1、先期脱硅：高岭岩粉碎到60-325目；焙烧温度900℃-1100℃，时间1-4小时，烧碱(NaOH)浓度14-18％，液固比4-7ml/g，反应温度80-95℃，反应时间60-90分钟。助剂填加量：水玻璃为1/50-1/30或九水碱酸钠5-7g/150ml。2、石灰石与高岭岩或粉煤灰的质量要求，石灰石CaO含量≥52％，杂质少；高岭岩或粉煤灰Al2O3≥32％。3、石灰石、高岭岩、煤配比要求：以在熟料中形成的-->硅酸二钙(2CaO SiO2)、7铝酸12钙(12CaO 7Al2O3)、铁酸二钙(2CaOFa2O3)和钛酸二钙(2CaO TiO2)为准计算合理配比。各组份的摩尔比为CaO∶SiO2＝2，CaO∶Al2O3＝1.7，CaO∶Fe2O3＝2，CaO∶TiO2＝2，煤占8-15％。4、高温形成的β_2CaOSiO2密度为3000-3300kg/m3转变为γ_2CaO SiO2密度为2700-3000kg/m3时的晶形转变温度400-600℃左右，缓本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产氧化铝的新工艺，其特征在于：对含高硅低铝的高岭岩或粉煤灰原料先期脱硅，使铝硅比从≤１提高到≥４，采用自粉碎烧结法烧成熟料粉，用稀碱液浸取，洛合反应提纯，煅烧窑废气回收净化为纯净ＣＯ↓［２］气体与ＮａＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］溶液进行炭化反应，清洗沉淀为Ａｌ（ＯＨ）↓［３］膏体，经烘干入炉转变晶型结构，成为氧化铝各种产品。
【技术特征摘要】
1、一种生产氧化铝的新工艺，其特征在于：对含高硅低铝的高岭岩或粉煤灰原料先期脱硅，使铝硅比从≤1提高到≥4，采用自粉碎烧结法烧成熟料粉，用稀碱液浸取，洛合反应提纯，煅烧窑废气回收净化为纯净CO2气体与NaAl2O3溶液进行炭化反应，清洗沉淀为Al(OH)3膏体，经烘干入炉转变晶型结构，成为氧化铝各种产品。2、如权利要求1所述的生产氧化铝新工艺，其特征在于：所述的高岭岩先期脱硅的工艺流程为：将高岭岩破碎成60-325目，在煅烧炉内煅烧1-4小时，煅烧炉内温度控制在900-1100℃；煅烧高岭土粉用浓度为14-18％的NaOH烧碱液，加助剂进行脱硅反应，固液比为4-7ml/g，温度80-95℃，反应时间60-90分钟，助剂为1/50-1/30量的水玻璃或5-7g/150ml量的九水硅酸钠；固液分离后固体为脱硅后的高岭岩。3、如权利要求1或2所述的生产氧化铝新工艺，其特征在于：所述的生产氧化铝新工艺流程是：将脱硅后的高岭岩烘干，与石灰石、煤按一定比例混合粉碎，成球后不用预热与炉外分解，直接入窑烧成自粉碎熟料粉；再用5-8％碳酸钠稀碱液浸取后，固液比1∶4，温度75-90℃，反应20分钟浸取两次，渣液分离；浸取液用洛合剂洛合反应提纯，固体渣清洗后送水泥工段；自粉碎煅烧立窑产生的废气回收净化，产生纯净的CO2气体与NaAl2O3溶液进行炭化反应、清洗，洗液返回浸出工序，沉淀为膏体Al(OH)3，氢氧化铝膏体烘干为氢氧化铝产品，入炉进行转变晶型结构成为氧化铝各种产品，根据不同的产品品种与要求，转型温度为600-...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭长征，陈伯清，
申请(专利权)人：郭长征，陈伯清，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]
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