从高铁三水铝土矿中提取铝和铁的方法技术

一种从高铁三水铝土矿中提取铝和铁的方法，其特征在于：高铁三水铝土矿经原料磨磨细至２０目后，送到常压溶出槽中进行溶出，溶出料浆进行粗细赤泥分级，粗赤泥用过滤机分离洗涤，细赤泥用沉降槽进行分离及洗涤，再用压滤机压滤。过滤机滤液和分离沉降槽溢流进行脱硅、叶滤后，送往分解车间析出氢氧化铝，氢氧化铝经分离洗涤后去焙烧车间，焙烧后得到氧化铝产品；分解母液送蒸发车间，蒸发后得到的蒸发母液返回溶出车间去溶出铝土矿，形成氧化铝生产的拜尔闭路循环；从氧化铝沉降车间过滤机和压滤机来的粗、细赤泥，每１００ｋｇ配入３５～４５ｋｇ还原煤和燃烧煤，进行成型干燥，再用回转窑进行还原焙烧，从回转窑出来的物料，经球磨机磨细到２００目细度，用２～３级磁选，得到海绵铁粉，铁粉经过滤、配料成型、干燥后，得到海绵铁球块产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
我国高铁三水铝土矿储量非常丰富，据地质勘查部门的资料分析，其远景储量达10亿吨以上，由于多种原因，目前这种类型的铝土矿还未开发利用，它是我国铝工业和钢铁工业潜在的矿产资源。高铁三水铝土矿主要由三水铝石、针铁矿、赤铁矿和高岭石组成，次要矿物有伊利石、锐钛矿、一水硬铝石、蛋白石等。矿石中含Al2O320～27％，平均27％，Fe2O335～48％，平均27％，SiO24～13％，平均9％，铝硅比平均2～3.5，按其类型划分，属于高铁三水铝土矿。若按铝土矿、铁矿的标准来考虑，高铁三水铝土矿的氧化铝和氧化铁含量均较低，都达不到各自工业利用品位的要求，但矿石中的主要有用矿物三水铝石、针铁矿和赤铁矿之和占矿物总量的70％左右。因此，该矿具有较好的综合开发利用价值。目前国内外铝工业还没有利用这种类型铝土矿的工艺方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于采用一种新的工艺方法来处理高铁三水铝土矿，先用拜尔法提取矿石中的氧化铝，然后从氧化铝生产过程中得到的赤泥中回收铁，以达到综合利用矿产资源的目的。本专利技术是这样实现的高铁三水铝土矿送到氧化铝厂原料车间，经原料磨磨细至20目后，送到常压溶出槽中进行溶出，溶出料浆进行粗细赤泥分级，粗赤泥用过滤机分离洗涤，细赤泥用沉降槽进行分离及洗涤，再用压滤机压滤。过滤机滤液和分离沉降槽溢流进行脱硅、叶滤后，送往分解车间析出氢氧化铝，氢氧化铝经分离洗涤后去焙烧车间，焙烧后得到氧化铝产品。分解母液送蒸发车间，蒸发后得到的蒸发母液返回溶出车间去溶出铝土矿，形成氧化铝生产的拜尔闭路循环。从氧化铝沉降车间过滤机和压滤机来的粗、细赤泥，每100kg配入35～45kg还原煤和燃烧煤，进行成型干燥，再用回转窑还原焙烧，从回转窑出来的物料，经球磨机磨细到200目细度，用2～3级磁选，得到海绵铁粉，此铁粉经过滤、配料成型、干燥后，得到海绵铁球块产品。高铁三水铝土矿系低品位矿石，由于矿石中的三水铝石易溶，采用常压溶出技术，使用平底机械搅拌槽进行溶出，溶出条件为苛性碱Na2OK130～150g/l，温度100～105℃，溶出时间15～20min，矿石中的Al2O3溶出率可达58～60％。溶出高铁三水铝土矿配碱量少，赤泥量大。将赤泥进行粗细分流，粗赤泥过滤性能较好，细赤泥沉降性能较好而过滤性能较差，利用粗细赤泥的不同特性，粗赤泥用过滤机分离洗涤，细赤泥用沉降槽洗涤，解决了赤泥分离洗涤的难题。粗细赤泥分离洗涤时，粗赤泥比例占赤泥总量的58～63％，过滤后滤饼含水率≤25％。细赤泥分离沉降槽底流液固比L/S 3.0～4.0，沉降槽进行5～6次反向洗涤，洗涤槽底流液固比L/S 2.5～3.0，压滤后滤饼含水率≤30％。分离洗涤后的赤泥在回转窑中进行还原焙烧，用煤做还原剂，还原焙烧温度1100～1200℃，物料在回转窑内停留时间4～6小时，出窑温度1000℃。赤泥中的氧化铁在高温焙烧过程中被C还原为金属铁，铁还原金属化率≥80％。经磁选得到的海绵铁粉，配入石灰、糖浆废液做粘结剂，采用高压对辊成球机进行成型，制成体积6cm3的蛋型形状，然后进烘干室中用蒸汽加热干燥，成型压力为400kg/cm2，成球率≥90％，干燥温度100℃，干燥时间2～3小时。采用本专利技术提供的方法，氧化铝回收率53～58％，铁的回收率≥80％，达到了矿石中有用成分铝和铁综合回收的目的，实现了对高铁三水铝土矿的综合利用，对开发利用我国储量丰富的潜在矿产资源具有重要意义。本专利技术的产品为冶金级氧化铝和海绵铁，这两种产品均是铝工业和钢铁工业的重要原料。因本专利技术中赤泥不脱钠直接还原焙烧，可获得质量符合炼钢要求的海绵铁，简化了流程。海绵铁粉加粘结剂混合成型、干燥后，得到的海绵铁团块强度也可满足炼钢的要求。附图说明图1是从高铁三水铝土矿中提取铝和铁的工艺流程图。具体实施例方式具体实施例方式从矿山来的高铁三水铝土矿，送到氧化铝厂原料车间，经原料磨磨细至20目后，送到平底机械搅拌槽中进行常压溶出，溶出条件为苛性碱Na2OK140g/l，温度103℃，溶出时间18min，Al2O3溶出率达59％。溶出料浆进行粗细赤泥分级，粗赤泥用过滤机分离洗涤，过滤后滤饼含水率≤25％；细赤泥用沉降槽进行分离及洗涤，沉降槽底流液固比L/S为3.0～4.0，沉降槽进行5～6次反向洗涤，洗涤槽底流液固比L/S为2.5～3.0，再用压滤机压滤，压滤后滤饼含水率≤30％。过滤机滤液和分离沉降槽溢流进行脱硅、叶滤后，送往分解车间析出氢氧化铝，氢氧化铝经分离洗涤后去焙烧车间，焙烧后得到氧化铝产品。分解母液送蒸发车间，蒸发后得到的蒸发母液返回溶出车间去溶出铝土矿，形成氧化铝生产的拜尔闭路循环。从氧化铝沉降车间过滤机和压滤机来的粗、细赤泥，每100kg配入40kg还原煤和燃烧煤，进行成型干燥，再用回转窑在1150℃条件下还原焙烧，物料在回转窑内停留时间为5小时，出窑温度1000℃。赤泥中的氧化铁在高温焙烧过程中被C还原为金属铁，铁还原金属化率≥80％。从回转窑出来的物料，主要为金属铁与渣，经球磨机磨细到200目细度，用2～3级磁选，得到海绵铁粉，然后配入石灰、糖浆废液做粘结剂，采用高压对辊成球机进行成型，制成体积为6cm3的蛋型形状，随后进烘干室中用蒸汽加热干燥，其成型压力为400kg/cm2，成球率≥90％，干燥温度100℃，干燥时间2小时，即得到海绵铁球块产品。炼铁后废渣送往堆场堆存，或送建材厂制取建筑材料。权利要求1.一种，其特征在于高铁三水铝土矿经原料磨磨细至20目后，送到常压溶出槽中进行溶出，溶出料浆进行粗细赤泥分级，粗赤泥用过滤机分离洗涤，细赤泥用沉降槽进行分离及洗涤，再用压滤机压滤。过滤机滤液和分离沉降槽溢流进行脱硅、叶滤后，送往分解车间析出氢氧化铝，氢氧化铝经分离洗涤后去焙烧车间，焙烧后得到氧化铝产品；分解母液送蒸发车间，蒸发后得到的蒸发母液返回溶出车间去溶出铝土矿，形成氧化铝生产的拜尔闭路循环；从氧化铝沉降车间过滤机和压滤机来的粗、细赤泥，每100kg配入35～45kg还原煤和燃烧煤，进行成型干燥，再用回转窑进行还原焙烧，从回转窑出来的物料，经球磨机磨细到200目细度，用2～3级磁选，得到海绵铁粉，铁粉经过滤、配料成型、干燥后，得到海绵铁球块产品。2.根据权利要求1所述的，其特征在于高铁三水铝土矿经原料磨磨细后，采用常压溶出技术，使用平底机械搅拌槽进行溶出，溶出条件为苛性碱Na2OK130～150g/l，温度100～105℃，溶出时间15～20min。3.根据权利要求1所述的，其特征在于粗细赤泥分离洗涤时，粗赤泥比例占赤泥总量的58～63％，过滤后滤饼含水率≤25％；细赤泥分离沉降槽底流液固比L/S为3～4，沉降槽进行5～6次反向洗涤，洗涤槽底流液固比L/S为2.5～3.0，压滤后滤饼含水率≤30％。4.根据权利要求1所述的，其特征在于分离洗涤后的赤泥在回转窑中进行还原焙烧，用煤做还原剂，还原焙烧温度1100～1200℃，物料在回转窑内停留时间4～6小时，出窑温度1000℃。5.根据权利要求1所述的，其特征在于经磁选得到的海绵铁粉，配入石灰、糖浆废液做粘结剂，采用高压对辊成球机进行成型，制成体积6cm3的蛋型形状，然后进烘干室中用蒸汽加热干燥，成型压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德，徐树涛，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院，
类型：发明
国别省市：