一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法技术

本发明专利技术公开了一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法，包括下列制备步骤：配料、混磨、压制炉料球团，烧结与自粉碎，浸出、过滤，碳分，喷雾热解或煅烧，制得含量大于９９．５％的氧化铝。本发明专利技术具有工艺简单、原材料来源充足、生产成本低、无污染等特点，且生产过程中产生的矿渣可用于生产水泥，使储量丰富的红柱石矿得到合理利用。本发明专利技术所生产的化学品氧化铝，具有白度好、粒度细、活性强等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学品氧化铝制备领域，更具体地说，涉及。
技术介绍
随着我国的石油、化工、电子、建筑等各个专业领域迅速发展，对各类高、精、专的工业原料需求日益增加。化学品氧化铝即非冶金系列氧化铝作为重要的工业生产原料，被广泛用于石油、化工、电子、陶瓷、橡胶、塑料、建筑及耐火材料等领域。目前，氧化铝的生产主要以铝土矿为原料，其生产方法主要为减法，包括拜耳法、烧结法以及联合法。由于我国是铝土矿资源相对贫乏的国家，开发利用非铝土矿资源生产化学品氧化铝十分必要。 红柱石是一种富铝矿物，属于蓝晶石类矿物，是天然高铝硅酸盐矿物，化学组成为Al2O3·SiO2，分子式Al2O。我国红柱石矿储量丰富，利用红柱石矿制备化学品氧化铝对我国铝工业的发展具有重要意义。 中国专利公开号为CN101182025A，专利技术创造名称为一种以红柱石为原料制备化学品氧化铝的方法的专利中，公开了一种以红柱石选矿后的尾矿为原料生产化学品氧化铝的方法，其制备步骤有粉碎红柱石制球、焙烧制红柱石自粉碎料、制红柱石浸出矿浆、除杂净化处理、碳分分解、水热合成处理、雾化造粉等，使用氧化钙和氟化钙的混合物作为焙烧活化剂制备出纯度为99.5％～99.999％的化学品氧化铝。这样的技术虽然可行，但其不足之处在于工艺相对较复杂，生产成本相对较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种工艺简单、生产成本低、原材料来源充足，用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法。 本专利技术的技术方案是 ，其特征在于，包括下列制备步骤 第一步配料、混磨、制炉料球团 将80～90重量份的红柱石矿与110～120重量份的石灰石混合后，经破碎、磨粉，磨成颗粒度为75～120微米的粉体，将粉体压制成炉料球团； 第二步烧结与自粉碎 将制得的炉料球团放入烧结炉，在1200～1350℃条件下焙烧50～70min，然后冷却至40-60℃，制得红柱石自粉碎料； 第三步浸出、过滤 将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为7.5％～8.5％的Na2CO3溶液并搅拌混合，自粉碎料与Na2CO3溶液的重量份比例为1∶2.5～1∶3，加热混合矿料至80～90℃，机械搅拌50～70min，搅拌速度为1000～1200r/min，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液； 第四步碳分 向浸出的偏铝酸钠溶液中通入浓度为25％～40％的二氧化碳气体至PH值为11为止，流量为0.3～0.5L/min，在这过程中加入分散剂，分散剂与偏铝酸钠溶液的体积份比例为1∶20～1∶30，在温度为40～60℃条件下进行碳分分解，碳分时间为1～1.5小时，然后经过滤、3次洗涤、25～35℃烘干，制得超细氢氧化铝； 所述分散剂由聚合度2000的聚乙二醇、聚合度1000的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为1∶1∶1混合组成； 第五步喷雾热解或煅烧 将干燥的超细氢氧化铝进行喷雾热解处理，温度为800～1200℃，压力为1～10MPa，制得含量大于99.5％的氧化铝；也可以将干燥的超细氢氧化铝进行煅烧处理，煅烧温度为800～1200℃，制得含量大于99.5％的氧化铝。 本专利技术所述的第一步中红柱石矿与石灰石的混合量的优选方案为86重量份的红柱石矿与114重量份的石灰石混合。 本专利技术所述的第二步的优选方案为将制得的炉料球团放入烧结炉，在1300～1350℃条件下焙烧60min，然后冷却至50-60℃，制得红柱石自粉碎料。 本专利技术所述的第三步的优选方案为将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为8％～8.5％的Na2CO3溶液并搅拌混合，自粉碎料与Na2CO3溶液的重量份比例为1∶2.5～1∶2.8，加热混合矿料至85～90℃，机械搅拌60～70min，搅拌速度为1000～1100r/min，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液。 本专利技术所述的第四步的优选方案为向浸出的偏铝酸钠溶液中通入浓度为30％～38％的二氧化碳气体至PH值为11为止，流量为0.35～0.45L/min，在这过程中加入分散剂，分散剂与偏铝酸钠溶液的体积份比例为1∶22～1∶28，在温度为45～55℃条件下进行碳分分解，碳分时间为1～1.2小时，然后经过滤、3次洗涤、30℃烘干，制得超细氢氧化铝；所述分散剂由聚合度2000的聚乙二醇、聚合度1000的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为1∶1∶1混合组成。 本专利技术的有益效果是 1、本专利技术利用红柱石矿制备化学品氧化铝解决了我国铝土矿资源相对贫乏的问题，使储量较丰富的红柱石矿得到合理综合利用。 2、本专利技术使用石灰石作为焙烧活化剂，该活化剂的成本比氧化钙和氟化钙的混合活化剂的成本有大幅度的降低，且石灰石来源广泛，资源充足。 3、本专利技术使用特制分散剂，该分散剂由聚合度2000的聚乙二醇、聚合度1000的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为1∶1∶1混合组成，具有良好的分散效果，可提高所制得的氢氧化铝的纯度和细度。 4、本专利技术具有工艺简单、原材料充足、生产成本低、无污染等特点，且生产过程中的矿渣可用于生产水泥。 5、本专利技术制备的化学品氧化铝，具有白度好、粒度细、活性强和烧结熟料能够自粉碎，不用机械磨料，节省能源等特点。 附图说明 附图1为本专利技术的工艺流程框图。 具体实施例方式 实施例1 第一步配料、混磨、制炉料球团 将86重量份的红柱石矿与114重量份的石灰石混合后，经破碎、磨粉，磨成颗粒度为75～120微米的粉体，将粉体压制成炉料球团； 第二步烧结与自粉碎 将制得的炉料球团放入烧结炉，在1300℃条件下焙烧60min，然后冷却到50℃，制得红柱石自粉碎料； 第三步浸出、过滤 将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为8％的Na2CO3溶液并搅拌混合，自粉碎料与Na2CO3溶液的重量份比例为1∶2.8，加热混合矿料至85℃，机械搅拌60min，搅拌速度为1100r/min，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液； 第四步碳分 向浸出的偏铝酸钠溶液中通入浓度为33％的二氧化碳气体至PH值为11为止，速度为0.4L/min，在这过程中加入分散剂，分散剂与偏铝酸钠溶液的体积份比为1∶25，在温度为50℃条件下进行碳分分解，碳分时间为1小时，然后经过滤、3次洗涤，30℃烘干，制得超细氢氧化铝； 所述分散剂由聚合度2000的聚乙二醇、聚合度1000的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为1∶1∶1混合组成； 第五步喷雾热解或煅烧 将干燥的超细氢氧化铝粉体进行喷雾热解处理，温度为1000℃，压力为5MPa；也可以将干燥的超细氢氧化铝粉体进行煅烧处理，煅烧温度为1000℃。 经检测，此方法制得的氧化铝的含量为99.8％，其它化学成分含量如下 实施例2 第一步配料、混磨、制炉料球团 将90重量份的红柱石矿与110重量份的石灰石混合后，经破碎、磨粉，磨成颗粒度为75～120微米的粉体，将粉体压制成炉料球团； 第二步烧结与自粉碎 将制得的炉料球团放入烧结炉，在1350℃条件下焙烧50min，然后冷却到60℃，制得红柱石自粉碎料； 第三步浸出、过滤 将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为8.5％的Na2CO3溶液并搅拌混合，自粉碎料与N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用红柱石矿制备化学品氧化铝的方法，其特征在于，包括下列制备步骤：　第一步：配料、混磨、制炉料球团　将８０～９０重量份的红柱石矿与１１０～１２０重量份的石灰石混合后，经破碎、磨粉，磨成颗粒度为７５～１２０微米的粉体，将粉体压制 成炉料球团；　第二步：烧结与自粉碎　将制得的炉料球团放入烧结炉，在１２００～１３５０℃条件下焙烧５０～７０ｍｉｎ，然后冷却至４０－６０℃，制得红柱石自粉碎料；　第三步：浸出、过滤　将自粉碎料放入浸出槽，加入浓度为７． ５％～８．５％的Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］溶液并搅拌混合，自粉碎料与Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］溶液的重量份比例为１∶２．５～１∶３，加热混合矿料至８０～９０℃，机械搅拌５０～７０ｍｉｎ，搅拌速度为１０００～１２００ｒ／ｍｉｎ，然后将混合矿料经真空过滤除去矿渣，制得偏铝酸钠溶液；　第四步：碳分　向浸出的偏铝酸钠溶液中通入浓度为２５％～４０％的二氧化碳气体至ＰＨ值为１１为止，流量为０．３～０．５Ｌ／ｍｉｎ，在这过程中加入分散剂，分散剂与偏铝酸钠溶液的体积份比例为１∶２０～ １∶３０，在温度为４０～６０℃条件下进行碳分分解，碳分时间为１～１．５小时，然后经过滤、３次洗涤、２５～３５℃烘干，制得超细氢氧化铝；　所述分散剂由聚合度２０００的聚乙二醇、聚合度１０００的聚乙二醇和三乙醇胺按重量份比为１∶１∶１混合 组成；　第五步：喷雾热解或煅烧　将干燥的超细氢氧化铝进行喷雾热解处理，温度为８００～１２００℃，压力为１～１０ＭＰａ，制得含量大于９９．５％的氧化铝；也可以将干燥的超细氢氧化铝进行煅烧处理，煅烧温度为８００～１２００℃，制得含量 大于９９．５％的氧化铝。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢惠民，
申请(专利权)人：王云，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]