A ball made of bauxite chloride was prepared by electrolysis aluminum and comprehensive utilization method, which comprises the following steps: bauxite, according to the ratio of carbon source and kaolin ingredients, mixing, the formation of mixed materials, mixed material total mass of 1 ~ 2% and 2 ~ 5% water binder to the mixed material; mixing, pelletizing and dry; the pellets by chlorination and separation, anhydrous aluminum chloride, anhydrous ferric chloride, four silicon, four titanium chloride, chloride scandium chloride and gallium chloride respectively; the direct electrolysis of anhydrous aluminum chloride, aluminum metal and chlorine; chlorine to chloride; four further purified silicon chloride; four titanium chloride was refined as a sponge titanium material; scandium chloride in chloride slag as raw material of scandium enrichment. Method of the invention has low cost, cheap raw materials, through pelletizing chloride, chlorination reaction, simple operation process, electrolytic aluminum and high degree of automation, the preparation of high purity, recycling to chlorine and zinc and other raw materials.
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术属于铝土矿利用
,具体涉及一种铝土矿造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法。
技术介绍
:我国绝大多数铝土矿(>95%)都是一水硬铝石型铝土矿,只有海南等部分地区的铝土矿为三水铝石型,但至今尚未得到工业应用。我国铝土矿的特点是高铝、高硅和低铁(少部分例外),即氧化铝含量高,氧化硅含量也高,但铝硅比较低(多数在4-7之间),铝硅比9以上的优质铝土矿资源仅占总储量的18.5%。全国40多个典型矿区铝土矿的加权平均铝硅比仅为6左右。除广西等少数矿区外,大多数铝土矿中氧化铁含量都在5%以下。贵州和山东还有相当数量的高硫铝土矿,该类矿物由于多与煤矿共生或矿层较深从而导致矿物中硫含量过高(>0.7%)而无法应用于氧化铝生产之中。目前一些专利公开了铝土矿综合利用的方法。专利CN103663511A公开了一种盐酸处理粉煤灰制备氧化铝的方法。包括下述步骤:将粉煤灰活化;将活化后的粉煤灰与15%~36%浓度的盐酸混合,比例为盐酸中的HCl与粉煤灰中氧化铝和氧化铁的摩尔比为4~9,混合后的浆液送入反应器中,加热至90℃~230℃,反应时间1h~8h;反应降温后固液分离,得到氯化铝液体和高硅渣,蒸发浓缩或干燥后得到结晶氯化铝;结晶氯化铝分解得到粗γ-Al2O3和氯化氢气体;粗γ-Al2O3经拜耳法工艺制备冶金级氧化铝,残渣为高铁渣,可以作为炼铁原料。但该方法采用蒸发浓缩制备结晶氯化铝,能耗较高。申请号201510566625.9公开了一种低品铝土矿脱硅方法,本专利技术提供一种低品铝土矿脱硅方法,包括以下步骤:酸浸除铁:向低品铝土矿颗粒中加入盐酸,反 ...
【技术保护点】
一种铝土矿造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配料:按照质量比,铝土矿∶焦煤∶高岭土=1∶(0.2~0.5)∶(0.01~0.05)配料,混合均匀,形成混合物料,向混合物料中添加混合物料总质量1.0~2.0%的粘结剂和混合物料总质量2.0~5.0%的水;(2)造球:将混合物料、粘结剂和水混合均匀,造球,得到粒径为5~20mm的球团,将球团自然风干10~24h;(3)球团氯化与分离将球团经氯化与分离,分别得到无水氯化铝、无水氯化铁、四氯化硅、四氯化钛、氯化钪和氯化镓;(4)无水氯化铝电解将无水氯化铝直接电解,得到金属铝和氯气;(5)氯气循环利用将步骤(4)中电解产生的氯气返回步骤(3)的氯化段;(6)四氯化硅提纯将步骤(3)中得到的四氯化硅进一步提纯;其中,所述的提纯方式为:按照化学计量配比,向四氯化硅中加入锌,发生还原反应生成多晶硅与副产品氯化锌;(7)四氯化钛处理将步骤(3)中得到的四氯化钛经精制作为海绵钛的原料;(8)氯化钪处理步骤(3)中获得的氯化钪在氯化渣中富集,作为提钪原料。
【技术特征摘要】
1.一种铝土矿造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配料:按照质量比,铝土矿∶焦煤∶高岭土=1∶(0.2~0.5)∶(0.01~0.05)配料,混合均匀,形成混合物料,向混合物料中添加混合物料总质量1.0~2.0%的粘结剂和混合物料总质量2.0~5.0%的水;(2)造球:将混合物料、粘结剂和水混合均匀,造球,得到粒径为5~20mm的球团,将球团自然风干10~24h;(3)球团氯化与分离将球团经氯化与分离,分别得到无水氯化铝、无水氯化铁、四氯化硅、四氯化钛、氯化钪和氯化镓;(4)无水氯化铝电解将无水氯化铝直接电解,得到金属铝和氯气;(5)氯气循环利用将步骤(4)中电解产生的氯气返回步骤(3)的氯化段;(6)四氯化硅提纯将步骤(3)中得到的四氯化硅进一步提纯;其中,所述的提纯方式为:按照化学计量配比,向四氯化硅中加入锌,发生还原反应生成多晶硅与副产品氯化锌;(7)四氯化钛处理将步骤(3)中得到的四氯化钛经精制作为海绵钛的原料;(8)氯化钪处理步骤(3)中获得的氯化钪在氯化渣中富集,作为提钪原料。2.根据权利要求1所述的铝土矿造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中,铝土矿是三水铝土矿、一水铝土矿、高铁铝土矿、高硫铝...
【专利技术属性】
技术研发人员:张廷安,豆志河,吕国志,刘燕,王龙,赵秋月,牛丽萍,傅大学,张伟光,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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