一种处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法技术

一种处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，涉及烧结法生产氧化铝技术领域。将含铝原料、石灰石和纯碱按改良碱石灰烧结法的生料配方的比例球磨混合均匀，制得合格的生料，生料在高温下烧结，制得烧结熟料，烧结熟料经溶出、脱硅、分解和焙烧，最终可制得氧化铝产品。改良碱石灰烧结法的生料配方为：与现有的技术相比，本发明专利技术的改良碱石灰烧结法对各种品位含铝原料适应能力强，配料石灰石添加量少、资源利用效率高，烧结温度较低、烧成能耗低，烧成温度范围宽、工业化实施容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氧化铝生产过程中的改良碱石灰烧结的方法，具体涉及烧结过程 中生料配方和烧成制度的改进。
技术介绍
烧结法是目前世界上氧化铝工业的主要生产方法之一。我国的烧结法最早是从前 苏联引进的，经过半个多世纪的理论研究和生产实践，逐渐完善形成了行业内熟知的传统 碱石灰烧结法。传统碱石灰烧结法的核心内容是生料中的氧化物通过烧结转变为 铝酸钠(Na2O · Al2O3)、铁酸钠(Na2O · Fe2O3)、硅酸二钙(2Ca0 · SiO2)和钛酸钙(CaO · TiO2)。传统碱石灰烧结法的生料配方为ΓΛ1 f!^摩尔比)； + rg.n 1 ΓΤ·η ^ 2·0(摩尔比)。传统碱石灰烧结法适合于处理A/S较低(3 6)的矿 + 0.5 χ 石，随着生料A/S的提高，烧结温度升高，烧成温度范围变窄，烧结窑的操作越来越困难。为了解决传统碱石灰烧结法不能处理高品位矿石的问题，中国长城铝业公司中州 铝厂和中南大学联合开发了强化烧结法(又称富矿烧结法)。强化烧结法的核心内容是使 生料中的Al2O3在熟料烧结过程中转变为铝酸钠(Na2O · Al2O3)，主要杂质SiO2和TiO2除了 分别形成硅酸二钙(2Ca0 · SiO2)、钛酸钙(CaO · TiO2)外，还生成硅酸钠(Na2O · SiO2)和铝硅酸钠(Na2O · Al2O3 · 2Si02)。强化烧结法的生料配方为L0(摩尔比)；rQ.n ■ι ^^ΓΓ》I^l5c摩尔比)。在溶出过程中，熟料中的硅酸钠和铝硅酸钠大量溶解，给后续的铝酸钠溶液脱硅带来很大的压力，外排赤泥中碱和氧化铝的含量均较高，因此强 化烧结法适合于处理A/S大于8的矿石。内蒙古蒙西高新技术集团有限公司开发了石灰石烧结法处理粉煤灰制取氧化铝 的工艺技术。石灰石烧结法的核心内容是生料中的Al2O3和SiO2分别与配料石灰石高温 分解生成的CaO反应，生成铝酸钙(12Ca0*7Al203)和硅酸二钙(2Ca0*Si02)。在熟料溶出 过程中，铝酸钙与碳酸钠反应生成铝酸钠和碳酸钙。石灰石烧结法属于无碱体系，虽然熟料 具有自粉化的特点，但是存在烧结温度高、石灰石消耗大、尾渣(硅酸二钙和碳酸钙的混合 物)量大且利用困难等问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改良碱石灰烧结的方法，其对 各种品位含铝原料均具有普遍适用性，且烧结温度低、烧成温度范围宽。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下将含铝原料、石灰石和纯碱按改良碱石灰烧结法的生料配方的比例混合均勻，球磨制得合格的生料；生料在高温下烧结，制 得烧结熟料；烧结熟料经溶出、脱硅、分解和焙烧，最终可制得氧化铝产品。在上述方法中，所述的含铝原料为A/S大于0. 5的各种铝硅酸盐原料，具体是指富 钾岩石提钾滤渣、钾长石脱硅滤饼、粉煤灰、脱硅粉煤灰、煤矸石、脱硅煤矸石和铝土矿中的 一种或几种。其中，所述的A/S为氧化铝和氧化硅的质量比。在上述方法中，所述的改良碱石灰烧结法的生料配方是指，合 格生料的化学成分中的Si02、TiO2, A1203、Fe2O3> CaO, Na2O和K2O满足__0]+剛= 1.0土0.1(摩尔比)； 一 = 1.0士0.1(摩尔比)。 + + + 在上述方法中，所述的生 料的烧结温度为1000 1200°C。在上述方法中，所述的配料石灰石可用生石灰或电石渣等钙质原料代替。在上述方法中，所述的纯碱可用碳酸钠水合物或碳分母液代替。其中，所述的碳酸 钠水合物是指一水碳酸钠、七水碳酸钠和十水碳酸钠中的一种或几种；所述的碳分母液是 指烧结熟料溶出后得到的铝酸钠溶液，经碳酸化分解制取氢氧化铝之后剩余的溶液。用熟料中Al2O3的标准溶出率来表征烧结熟料的质量。烧结熟料中Al2O3的标准溶 出率测定方法量取IOOmL调整液和20mL去离子水加入烧杯中配制成模拟溶出液，置于水 浴锅中加热至85°C;称取全部通过120目标准筛的烧结熟料粉料8. Og加入至盛有模拟溶出 液的烧杯中，搅拌溶出15min ；将溶出后的浆液过滤，并将漏斗中的残渣用沸水淋洗8次，每 次用水量为25mL;残渣烘干后测定其化学组成。其中，调整液的成分为Na2Oli 15g/L, Na2Oc 5g/L。利用烧结熟料和残渣的化学成分分析结果，计算熟料中Al2O3的标准溶出率η Al2O3 (% ) = Χ100式中IiAl2O3-Al2O3的溶出率，％ ；A熟、C熟一熟料中Al2O3、CaO的含量，0A ；A 渣、C· 一残渣中 A1203、CaO 的含量，％。与现有的传统碱石灰烧结法、强化烧结法和石灰石烧结法等技术相比较，本专利技术 采用的改良碱石灰烧结法的特点在于(1)改良碱石灰烧结法可以较经济地处理A/S大于0. 5的各种含铝原料，原料来源 广泛，生产成本降低。(2)烧结配料石灰石消耗量较其他方法减少了 1/2 2/3，资源利用效率提高，工 艺过程中产出的尾渣量相应减少。(3)改良碱石灰烧结法生料烧结温度较其他方法降低了 200 300°C，烧结能耗降 低约1/3 ；烧成温度范围宽，烧结窑操作方便。本专利技术的改良碱石灰烧结法对各种品位含铝原料适应能力强，配料石灰石添加量 少、资源利用效率高，烧结温度较低、烧成能耗低，烧成温度范围宽、工业化实施容易。具体实施例方式本专利技术的，主要包括合格生料磨制和 生料高温烧结两部分。烧结熟料的质量用熟料中Al2O3的标准溶出率来表征。下面结合实 施例对本专利技术的方法做进一步说明。在下述的具体实施方式中的“％”均表示重量百分数。实施例1含铝原料1 富钾岩石提钾滤渣，化学成分如下(％ )权利要求1.，将含铝原料、石灰石和纯碱按改 良碱石灰烧结法的生料配方的比例球磨混合均勻，制得合格的生料；生料在高温下烧 结，制得烧结熟料；烧结熟料经溶出、脱硅、分解和焙烧，最终制得氧化铝产品，所述的 含铝原料为A/S大于0. 5的各种铝硅酸盐原料，所述的A/S为氧化铝和氧化硅的质量比，改良碱石灰烧结法的生料配方2.根据权利要求1所述的处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，其特征在于，所述 的含铝原料为富钾岩石提钾滤渣、钾长石脱硅滤饼、粉煤灰、脱硅粉煤灰、煤矸石、脱硅煤矸 石和铝土矿中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，其特征在于，所述 的生料在高温下烧结的烧结温度为1000 1200°C。4.根据权利要求1所述的处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，其特征在于，所述 的石灰石可用生石灰或电石渣等钙质原料代替。5.根据权利要求1所述的处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，其特征在于，所述 的纯碱可用碳酸钠水合物或铝酸钠溶液碳酸化分解制取氢氧化铝过程中剩余的碳分母液 代替。全文摘要，涉及烧结法生产氧化铝
将含铝原料、石灰石和纯碱按改良碱石灰烧结法的生料配方的比例球磨混合均匀，制得合格的生料，生料在高温下烧结，制得烧结熟料，烧结熟料经溶出、脱硅、分解和焙烧，最终可制得氧化铝产品。改良碱石灰烧结法的生料配方为与现有的技术相比，本专利技术的改良碱石灰烧结法对各种品位含铝原料适应能力强，配料石灰石添加量少、资源利用效率高，烧结温度较低、烧成能耗低，烧成温度范围宽、工业化实施容易。文档编本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种处理含铝原料的改良碱石灰烧结的方法，将含铝原料、石灰石和纯碱按改良碱石灰烧结法的生料配方的比例球磨混合均匀，制得合格的生料；生料在高温下烧结，制得烧结熟料；烧结熟料经溶出、脱硅、分解和焙烧，最终制得氧化铝产品，所述的含铝原料为Ａ／Ｓ大于０．５的各种铝硅酸盐原料，所述的Ａ／Ｓ为氧化铝和氧化硅的质量比，改良碱石灰烧结法的生料配方：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪，邹丹，刘浩，马鸿文，
申请(专利权)人：昊青薪材北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11