一种拜耳法溶出方法技术

一种拜耳法溶出方法，涉及以一水硬铝石型铝土矿为原料采用拜耳法生产氧化铝的溶出过程中的预处理方法。其特征在于其溶出过程中，铝土矿加入铁酸钠和石灰和碱液，其铁酸钠和石灰加入量按照铝土矿中的硅全部生成铁水化石榴石（３ＣａＯ.Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］.ｎＳｉＯ↓［２］.（６－２ｎ）Ｈ↓［２］Ｏ）来计算；碱液浓度Ｎ↓［ｋ］为１００～４５０ｇ／Ｌ，氧化铝浓度＜５ｇ／Ｌ，溶出预处理矿浆的固含为５０～３００ｇ／Ｌ，温度为８０～１８０℃，溶出时间为０．５－１２小时；然后进行固液分离，固体在常规拜耳法溶出条件下溶出。本发明专利技术的方法，溶出后赤泥中的硅矿物主要以铁水化石榴石形态存在，而非通常的钠硅渣，降低了溶出赤泥的铝硅比Ａ／Ｓ和钠硅比Ｎ／Ｓ。该方法适于处理我国高铝高硅的一水硬铝石型铝土矿资源。

Bayer process dissolution method

The invention relates to a Bayer process dissolution method, which relates to a pretreatment method for producing alumina from Bayer type bauxite as raw material and Bayer process as raw material. It is characterized in that the leaching process of bauxite, iron and sodium lime and alkali, the amount of lime and sodium ferrite in bauxite in silicon iron garnet (3CaO.Fe generated all down 2 O: 3.NSiO: 2. (6 - 2n) H: 2 O) to calculate the concentration of alkali; N: K is 100 ~ 450g / L, 5g / L < alumina concentration, dissolution pretreatment slurry solid content is 50 ~ 300g / L, temperature 80 to 180 DEG C, the dissolution time was 0.5 to 12 hours; and then carrying out solid-liquid separation, solid in the conventional Bayer process under the conditions of dissolution. In the method of the invention, the silicon minerals in the red mud after dissolution are mainly in the form of molten iron and garnet, instead of the common sodium silicon slag, and the ratio of the aluminum to silicon ratio of the red mud to the A / S and the ratio of sodium to silicon is reduced by N / S. This method is suitable for treating high alumina and high silicon diaspore type bauxite resources in china.

【技术实现步骤摘要】

，涉及以一水硬铝石型铝土矿为原料采用拜耳法生产氧化铝的溶出 过程中的预处理方法。 技术背景在处理一水硬铝石型铝土矿的拜耳法溶出过程中，通常按干矿石量的5% 8%加入石灰 作为溶出添加剂，石灰的加入，可以提高氧化铝的溶出速度、降低碱耗，但通常情况下，溶 出赤泥的铝硅比A/S为1.3 2.0，钠硅比N/S为0.5左右。赤泥中的这部分碱，如不回收，则 造成碱的大量损失，若进行回收，则需采用能耗较高的烧结法处理，使整个生产过程的能耗升高、流程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高氧化铝的溶出速 度、降低碱耗，不需再采用能耗较高的烧结法处理赤泥，使整个生产过程的能耗降低、简化 流程的拜耳法溶出方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。，其特征在于其溶出过程是采用铁酸钠Na2OFe203和石灰CaO作溶 出添加剂进行溶出预处理的。本专利技术的，其特征在于其溶出过程中，铝土矿加入铁酸钠和石灰和 碱液，其铁酸钠和石灰加入量按照铝土矿中的硅全部生成铁水化石榴石 (3CaO,Fe2OynSi02. (6-2n) &0)来计算;碱液浓度Nk为謂 450g/L、氧化铝浓度〈5g/L， 溶出预处理矿浆的固含为50 300g/L，温度为80 180'C，溶出时间为0.5—12小时；然后进 行固液分离，固体在常规拜耳法溶出条件下溶出。本专利技术的，其特征在于其溶出预处理固液分离后的碱液，加入石灰， 脱去溶液中少量的氧化铝，分离出铝渣后的碱液用于处理下一批铝土矿浆的预处理过程，分离 后的铝渣采用碳酸钠溶液回收其中的氧化铝或作为制备铝酸钙水泥的原料。本专利技术的，其特征在于其溶出添加剂铁酸钠的制备过程是将碳酸钠和 铁矿石按Na20/Fe203 (Na20和Fe203的分子比)为1:1计算的比例配好、混匀，在烧成炉中 控制烧结温度800 110(TC,烧结时间10 60分钟，得到铁酸钠。 本专利技术的，其特征在于其溶出添加剂铁酸钠的制备过程采用的碳酸钠 是母液蒸发过程中析出的碳碱。本专利技术的方法添加适量的铁酸钠和石灰用碱液对矿石进行预处理，矿石中的高岭石、伊利 石等含硅矿物与Na2OFe203和石灰在预处理过程中反应生成了在拜耳法溶出过程中可以较稳 定存在的铁水化石榴石(3CaOFe20ynSi02. (6-2n) H20)，使得溶出后赤泥中的硅矿物主要以 铁水化石榴石形态存在，而非通常的钠硅渣，降低了溶出赤泥的铝硅比A/S和钠硅比N/S，然 后再在常规拜耳法溶出条件下溶出，从而降低了溶出赤泥铝硅比A/S和钠硅比N/S。本专利技术的方法流程简单、易于实现，能够采用拜耳法较经济的处理铝硅比A/S为4 7 的铝土矿，提高了资源利用率。适用于处理高铝高硅的一水硬铝石型铝土矿，能降低碱耗， 提高氧化铝的回收率，具有很好的推广应用前景。本专利技术的方法的铁酸钠烧制温度较低，烧制时间较短，烧结后的熟料可以自粉碎变细， 无需设置磨料工序，制备简单，有利于产业化。采用母液蒸发析出的碳碱代替碳酸钠来烧制 铁酸钠，可以省去拜耳法流程中的碳碱苛化工序。预处理矿石后的碱液添加适量的石灰，在 一定条件下反应一段时间后除去溶液的大部分氧化铝后得以再生，再生后的碱液可重新预处 理下--批矿石，预处理碱液再生产生的铝渣可以采用碳酸钠溶液回收其中的氧化铝或作为制 备铝酸钙水泥的原料。外排赤泥中Ab03和Na20含量较低，不仅提高了铝土矿的资源利用率， 而且有利于环境保护和赤泥的综合利用。本专利技术提出的方法，实现了全部用湿法(拜耳法)处理中低品位一水硬铝石矿的目的， 能耗大大降低，流程简化，指标与能耗高、流程复杂的烧结法基本相当，溶出赤泥铝硅比A/S 可达0.5 0.75，钠硅比N/S可达0.06 0.21。与拜耳法工艺结合时可以考虑采用母液蒸发过 程中析出的碳碱来代替部分碳酸钠烧制铁酸钠，取消拜耳法的苛化工序，简化拜耳法流程； 溶出赤泥的铝硅比A/S和钠硅比N/S较低，资源的利用率高，外排赤泥碱含量低，易于综合 利用，产业化前景广阔。具体实施方式1、 铁酸钠的制备将碳酸钠和铁矿石按Na20/Fe203 (Na20和Fe203的分子比)为1:1计算的比例配好、混 匀，在烧成炉中控制烧结温度800 1100'C，烧结时间为10 60分钟，得到铁酸钠后备用。2、 铝土矿的预处理及溶出预处理时碱液浓度Nk为100 450g/L，按一定的配比加入铁酸钠Na20Fe203、石灰CaO 和铝上矿，固含为50 300g/L，铁酸钠和石灰的加入量按照铝土矿中的硅全部生成铁水化石榴石(3CaOFe203'nSiOr (6-2n) H20)来计算，其中系数n为l 2.5。在温度为80 180。C预 处理0.5 12小时，预处理后浆液进行液固分离，固体在常规的拜耳法溶出条件下溶出。 3、预处理碱液的再生预处理后碱液中加入适量的石灰，使溶液中氧化铝含量降低到5g/L以下，分离出铝渣后 的碱液可用于处理下一批矿石，沉淀析出的铝渣可以采用碳酸钠溶液回收其中的氧化铝或作为 制备铝酸钙水泥的原料。 实施例1将碳酸钠和铁矿石按Na20和Fe203的分子比为1比1的比例混匀，在烧成炉中控制烧结 温度IOOO'C，烧结时间为30分钟，得到铁酸钠；在碱液Nk为450g/L的条件下，按固含为 80g/L加入铁酸钠、石灰和铝土矿，铁酸钠和石灰按生成的铁水化石榴石 3CaO.Fe203 nSi02- (6-2n) H20中系数为n=2.0配入，反应温度90。C，反应时间12小时，处 理后进行液固分离，对固体再加入一定量的溶出用母液，在26(TC的温度下进行45分钟的溶 出，溶出赤泥的铝硅比为0.73,钠硅比为0.21。实施例2将碳酸钠和铁矿石按Na20和Fe203的分子比为1比1的比例混匀，在烧成炉中控制烧结 温度900°C ，烧结时间为30分钟，得到铁酸钠；在碱液Nk为300g/L的条件下，按固含为150g/L 加入铁酸钠、石灰和铝土矿，铁酸钠和石灰按生成的铁水化石榴石3CaOFe20ynSKV (6-2n) 1120中系数为11=2.0配入，反应温度IO(TC，反应时间8小时，处理后进行液固分离，对固体 再加入一定量的溶出用液，在26(TC的温度下进行45分钟的溶出，溶出赤泥的铝硅比为0.71， 钠硅比为0.19。实施例3将碳酸钠和铁矿石按Na20和Fe203的分子比为1比1的比例混匀，在烧成炉中控制烧结 温度95(TC，烧结时间为30分钟，得到铁酸钠；在碱液Nk为220g/L的条件下，按固含为200g/L 加入铁酸钠、石灰和铝土矿，铁酸钠和石灰按生成的铁水化石榴石3CaOFe203.nSi02. (6-2n) &0中系数为11=2.0配入，反应温度120'C，反应时间4小时，处理后进行液固分离，对固体 再加入一定量的溶出用液，在260'C的温度下进行45分钟的溶出，溶出赤泥的铝硅比为0.68,， 钠硅比为0.16。实施例4将碳酸钠和铁矿石按Na20和Fe203的分子比为1比1的比例混匀，在烧成炉中控制烧结 温度80(TC，烧结时间为30分钟，得到铁酸钠；在碱液Nk为200g/L的条件下，按固含为150g/L加入铁酸钠、石灰和铝土矿，铁酸钠和石灰按生成的铁水化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拜耳法溶出方法，其特征在于其溶出过程是采用铁酸钠Ｎａ↓［２］Ｏ.Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］和石灰ＣａＯ作溶出添加剂进行溶出预处理的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李新华，尹中林，武国宝，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]