本發明屬于用含鋁礦石制備氧化鋁的領域,具體涉及一種鋁土礦干法燒成方法。
背景技術:
鋁工業是我國的基礎產業,經濟建設對鋁土礦的需求量很大,而我國又大多數是中低品位的鋁土礦。目前我國氧化鋁產量的99%以上均為拜耳法生產工藝,隨著鋁土礦供礦品位下降的趨勢日益加劇,拜耳法赤泥中遺棄的氧化鋁和氧化鈉也越來越高,造成了資源的極大浪費。另一方面,由于國產鋁土礦的質量越來越差,價格越來越高,拜耳法成本也在不斷升高,近年來有些企業不得不從國外大量進口鋁土礦,資料表明,近年來我國鋁土礦鋁資源的對外依存度高達55%。雖然多年來,我國一些科研單位和企業相應開發出了并聯法和混聯法等技術以利用鋁土礦、提高氧化鋁及氧化鈉的回收率,但是這兩種方法均需采用傳統燒結法的濕法燒成,這造成生產系統復雜龐大、基建投資增加、能耗高、難于控制、產品質量較差等一系列問題,經濟性不佳,因此也逐步處于減產或停產狀態。如何有效利用低品位鋁土礦,解決我國鋁土礦資源的不足,已成為當務之急。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供一種低鋁硅比的鋁土礦的燒結工藝。該技術對原料鋁土礦的A/S適應范圍寬,大于2以上的礦石均適于使用,采用干法燒結、全種分和高濃度堿液蒸發技術,氧化鋁回收率可以達到90%以上,氧化鈉回收率可以達到95%以上。實現本發明目的的技術方案為:一種低鋁硅比鋁土礦的干法燒成方法,包括步驟:(1)用石灰石粉、鋁土礦粉、純堿及蒸發回頭的循環堿液進行配料,配料比例為鋁土礦35~45%、石灰石26~35%、純堿5~15%,水分控制在12~21%;(2)將配好的料進入立式強力混料機進行充分混合;(3)將混成料進入干燥器進行干燥,干燥完成的物料進入回轉窯進行燒結,燒結溫度控制在1150~1200℃,燒結熟料冷卻后磨細為熟料粉;(4)將熟料粉加調整液進行溶出,液固比為3~4:1,溶出時間為15~20分鐘,溫度為75℃;(5)將步驟(4)熟料粉溶出得到的渣進行5~7次反向充分洗滌后,洗液作為步驟(4)的調整液,渣進行堆存;(6)將步驟(4)熟料粉溶出得到的溶液與鋁酸鈉結晶混合溶解后脫硅,脫硅溫度160~180℃,時間1~2小時;(7)將步驟(6)得到的溶液加氫氧化鋁晶種進行種分分解,分解得到Al(OH)3,然后焙燒得到氧化鋁;(8)將步驟(7)得到的種分母液分兩步進行蒸發和排鹽,第一步采用普通蒸發器蒸發到堿液濃度為Na2O280~300g/L,然后再采用鎳材蒸發器進行第二步蒸發排鹽,得到堿液濃度為Na2O500~600g/L。(9)將第二步蒸發后的種分母液進行加種子降溫結晶,得到鋁酸鈉晶體,鋁酸鈉晶體再加入到步驟(6)中進行溶解循環;結晶條件為:首溫80~110℃,末溫40~50℃,時間6~8小時;(10)將步驟(9)得到的母液與步驟(8)得到的鹽和步驟(6)得到的硅渣進行混合,然后作為配料堿液返回到步驟(1)中,實現堿液循環。本發明的方法尤其適合鋁硅比5以下的鋁土礦,可以在成本達到最低的條件下實現氧化鋁的高回收率。更進一步地,所述鋁土礦的鋁硅比A/S為2~5。其中,所述步驟(1)中,將鋁土礦和石灰石先分別破碎至2~5mm以下,然后分別磨細至粒度為-0.074mm占85%以上,用于配料。其中,所述步驟(3)中,干燥用煙氣為燒結窯的煙氣,溫度為1000~1100℃。其中,所述步驟(3)中,燒結后的熟料采用立磨進行干磨,磨細為粒徑在0.074mm以下的顆粒占90%以上的熟料粉。進一步地,所述步驟(6)中加入脫硅種子進行脫硅,種子量40~60g/L,所述種子為脫硅步驟產生的晶體。其中,所述步驟(9)中將第二步蒸發后的種分母液進行加種子降溫結晶,種子量10~40g/L。本發明具有以下優點:(1)本發明提出的方法,針對低鋁硅比的鋁土礦,在燒結原料中配以適量的石灰石和純堿,使燒結后的熟料粉能夠有效浸出;(2)采用全種分工藝技術,控制干法燒成的條件,使燒結法工藝流程縮減了三分之一以上,綜合計算種分分解率提高到90%以上,氧化鋁的總回收率達到90%以上,降低了操作難度,減少設備及人員投入,降低了能耗。(3)本發明實現了高濃度種分母液蒸發的突破,是實現干法燒成的另一條件,通過兩步蒸發、排鹽技術,解決了傳統種分母液蒸發因排鹽困難制約蒸發濃度的問題。附圖說明圖1為本發明的低鋁硅比鋁土礦干法燒成流程圖。具體實施方式以下實施例用于說明本發明,但不...