[go: up one dir, main page]

CN103435079B - 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺 - Google Patents

一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103435079B
CN103435079B CN201310396927.7A CN201310396927A CN103435079B CN 103435079 B CN103435079 B CN 103435079B CN 201310396927 A CN201310396927 A CN 201310396927A CN 103435079 B CN103435079 B CN 103435079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
low
temperature
aluminum oxide
aluminosilicate minerals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310396927.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103435079A (zh
Inventor
谢超
曾召刚
孙成高
杨三妹
汤建良
郑贤福
高文远
刘雨星
邹娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Bluestar Chonfar Engineering and Technology Co Ltd
Original Assignee
China Bluestar Changsha Design and Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Bluestar Changsha Design and Research Institute filed Critical China Bluestar Changsha Design and Research Institute
Priority to CN201310396927.7A priority Critical patent/CN103435079B/zh
Publication of CN103435079A publication Critical patent/CN103435079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103435079B publication Critical patent/CN103435079B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，包括以下步骤：（1）将含铝硅酸盐矿物磨细后，与20wt%-60wt%的强碱溶液按质量比为1.0:0.5-2.5的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为200℃-300℃，压力为2MPa-6MPa，反应时间为1h-8h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料；（2）将提铝熟料用5wt%-50wt%的酸液浸取20min-40min，酸液的用量为提铝熟料重量的1-10倍，过滤，然后调节含铝溶液的pH值至8-10，固液分离得滤液和滤渣；（3）煅烧。本发明工艺流程简单，分解温度低，焙烧时间短，能耗低，生产成本低，经济效益好，对环境污染小。

Description

一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺
技术领域
本发明涉及一种生产氧化铝的工艺，尤其是涉及一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺。
背景技术
氧化铝是一种重要的工业原料，主要用于生产金属铝，也可应用于化工、电子、陶瓷和医药行业中。传统生产工艺均以铝土矿或一水硬铝石型矿石为原料提取氧化铝产品。我国是氧化铝生产大国，而我国又是一个铝土矿资源相对贫乏的国家，需要大量进口铝土矿资源，对外依存度高达50%。随着世界经济持续不断的发展和铝土矿资源的日益紧缺，寻求含铝非铝土矿资源替代部分铝土矿进行氧化铝的生产，有利于缓解国内优质铝土矿资源相对缺乏的矛盾，对于有效降低对外资源依存度，提高资源自给率，保障国家铝产业安全和可持续发展具有十分重要的意义。
含铝硅酸盐矿物作为地壳中铝的最大存在形式，构成地壳总重量的75%，资源储量十分丰富，是一种可用于提取氧化铝产品的铝土矿替代资源。但由于其结构稳定，含硅量高，硅铝分离难度较大，一直未能得到充分利用和普及工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种含铝硅酸盐矿物低温分解产氧化铝的工艺。
本发明解决其技术问题所采用的的技术方案是：一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，包括以下步骤：
（1）将含铝硅酸盐矿物磨细（细度优选-100目）后，与20wt%-60wt%（优选35wt%-50wt%）的强碱溶液按质量比为1.0:0.5-2.5（优选1.0:1.0-2.0）的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为200℃-300℃，压力为2MPa-6MPa，反应时间为1h-8h（优选2h-4h），固液分离，得提钾母液和提铝熟料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用5wt%-50wt%（优选10wt%-25wt%）的酸液浸取20min-40min，酸液的用量为提铝熟料重量的1-10倍（优选2-5倍），使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值至8-10，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤液和滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度950℃-1200℃煅烧1.5h-2.5h，即成。
进一步，步骤（1）中，所述含铝硅酸盐矿物为长石、云母、高岭土、蒙脱石、伊利石、沸石或石榴石等晶层结构中含有部分铝氧四面体的硅酸盐矿物。
进一步，步骤（1）中，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液。
进一步，步骤（1）所得提钾母液和步骤（2）所得滤液作为提取钾肥的原料。
进一步，步骤（2）中，所用酸液为硫酸、盐酸或硝酸。
进一步，步骤（2）中，提铝残渣可用于制备水泥、陶瓷等。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）可从铝土矿替代资源-含铝硅酸盐矿物中提取获得炼铝原料-三氧化铝，氧化铝总收率可高达90%以上；
（2）工艺流程简单，分解温度低，焙烧时间短，能耗低，生产成本低，经济效益好；
（3）所用提铝原料资源储量十分丰富，所选用试剂来源广泛，价格低廉；
（4）含铝硅酸盐矿物分解得到的母液可作为提取钾肥的原料，提铝残渣可用于制备水泥、陶瓷等，使资源得到有效综合利用，同时，无“三废”排放，对环境污染小。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）将长石磨细，过100目筛，按照长石粉与40wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:1.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为220℃，压力为3MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，提钾母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为80%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
 实施例2
本实施例包括以下步骤：
（1）将长石磨细，过100目筛，按照长石粉与40wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:1.5的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热，反应温度为240℃，压力为4MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为84%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
  实施例3
本实施例包括以下步骤：
（1）将长石磨细，过100目筛，按照长石粉与45wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:2.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为240℃，压力为4MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为92%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
  实施例4
本实施例包括以下步骤：
（1）将长石磨细，过100目筛，按照长石粉与45wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:2.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为280℃，压力为6MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为94%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
（1）将云母磨细，过100目筛，按照云母粉与45wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:2.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为240℃，压力为4MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为94%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
  实施例6
本实施例包括以下步骤：
（1）将蒙脱石磨细，过100目筛，按照蒙脱石粉与45wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:2.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为240℃，压力为4MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为92%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
  实施例7
本实施例包括以下步骤：
（1）将石榴石磨细，过100目筛，按照石榴石粉与45wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:2.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为240℃，压力为4MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用25wt%硫酸浸取30min，所用硫酸质量为提铝熟料的质量的2倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为94%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。
  实施例8
本实施例包括以下步骤：
（1）将长石磨细，过100目筛，按照石榴石粉与40wt%氢氧化钠溶液质量比为1.0:1.0的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为220℃，压力为3MPa，反应时间为2h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料，母液作为提取钾肥的原料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用18wt%盐酸浸取30min，所用盐酸质量为提铝熟料的质量的3倍，使熟料中的铝反应溶解进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值为9，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度1000℃煅烧2h，制得高纯氧化铝。
本实施例的氧化铝总收率为70%，氧化硅含量低于0.04%，达到冶金级氧化铝纯度要求。

Claims (6)

1.一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含铝硅酸盐矿物磨细后，与20wt%-60wt%的强碱溶液按质量比为1.0:0.5-2.5的比例混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应，反应温度为200℃-300℃，压力为2MPa-6MPa，反应时间为1h-8h，固液分离，得提钾母液和提铝熟料；
（2）将步骤（1）所得提铝熟料用5wt%-50wt%的酸液浸取20min-40min，酸液的用量为提铝熟料重量的1-10倍，使熟料中的铝反应进入液相，过滤分离除去不溶残渣，然后调节含铝溶液的pH值至8-10，得Al(OH)3沉淀物，固液分离得滤液和滤渣，滤渣主要成分为Al(OH)3；
（3）将步骤（2）所得主要成分为Al(OH)3的滤渣于温度950℃-1200℃煅烧1.5h-2.5h，即成。
2.根据权利要求1所述的含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述含铝硅酸盐矿物为长石、云母、高岭土、蒙脱石、伊利石、沸石或石榴石。
3.根据权利要求1或2所述的含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求1或2所述的含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于：步骤（1）所得提钾母液和步骤（2）所得滤液作为提取钾肥的原料。
5.根据权利要求1或2所述的含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于：步骤（2）中，所用酸液为硫酸、盐酸或硝酸。
6.根据权利要求1或2所述的含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺，其特征在于：步骤（2）中，不溶残渣用于制备水泥或陶瓷。
CN201310396927.7A 2013-09-04 2013-09-04 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺 Expired - Fee Related CN103435079B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310396927.7A CN103435079B (zh) 2013-09-04 2013-09-04 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310396927.7A CN103435079B (zh) 2013-09-04 2013-09-04 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103435079A CN103435079A (zh) 2013-12-11
CN103435079B true CN103435079B (zh) 2015-03-18

Family

ID=49688832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310396927.7A Expired - Fee Related CN103435079B (zh) 2013-09-04 2013-09-04 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103435079B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103818914B (zh) * 2014-02-26 2015-05-27 化工部长沙设计研究院 一种分解长石制备硅酸铝钠的方法
CN112573531B (zh) * 2019-09-27 2023-01-31 清华大学 负极活性材料的制备方法
CN111574215B (zh) * 2020-05-26 2022-02-08 莆田学院 一种制备钇铝石榴石粉的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4797270A (en) * 1987-07-17 1989-01-10 Alumina Espanola S.A. Method for the obtention of an especial alumina from the powder produced in metallurgical alumina calcination
CN1807251A (zh) * 2005-01-21 2006-07-26 中南大学 一种从高硅铝土矿中提取氧化铝的方法
CN101041450A (zh) * 2006-03-15 2007-09-26 中国地质大学（北京） 利用高铝粉煤灰制取氧化铝和白炭黑清洁生产工艺
CN101058431A (zh) * 2007-01-26 2007-10-24 长安大学 一种提取氧化铝的方法
CN101112990A (zh) * 2007-07-05 2008-01-30 东北大学 用油页岩联产白炭黑、氧化铝及干酪根的方法
CN101935046A (zh) * 2010-07-27 2011-01-05 山东鲲鹏新材料科技股份有限公司 高岭土的碱催化脱硅方法及其产物的用途
CN103172094A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 浙江树人大学 环保利用废铝灰渣和废酸的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4797270A (en) * 1987-07-17 1989-01-10 Alumina Espanola S.A. Method for the obtention of an especial alumina from the powder produced in metallurgical alumina calcination
CN1807251A (zh) * 2005-01-21 2006-07-26 中南大学 一种从高硅铝土矿中提取氧化铝的方法
CN101041450A (zh) * 2006-03-15 2007-09-26 中国地质大学（北京） 利用高铝粉煤灰制取氧化铝和白炭黑清洁生产工艺
CN101058431A (zh) * 2007-01-26 2007-10-24 长安大学 一种提取氧化铝的方法
CN101112990A (zh) * 2007-07-05 2008-01-30 东北大学 用油页岩联产白炭黑、氧化铝及干酪根的方法
CN101935046A (zh) * 2010-07-27 2011-01-05 山东鲲鹏新材料科技股份有限公司 高岭土的碱催化脱硅方法及其产物的用途
CN103172094A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 浙江树人大学 环保利用废铝灰渣和废酸的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103435079A (zh) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101767807B (zh) 一种从铝土矿中提取高纯氧化铝与硅胶的方法
CN109516484B (zh) 一种用电石泥粉煤灰和煤矸石烧结法生产氧化铝的方法
CN102627305B (zh) 一种碱法提取粉煤灰中氧化铝的方法
CN103693665A (zh) 一种粉煤灰制备高纯氧化铝的方法
CN109179463B (zh) 一种拜耳-赤泥碱溶串联工艺处理铝资源的方法
CN104258804B (zh) 一种煤矸石的综合利用方法
CN111842411A (zh) 一种赤泥全资源化利用的方法
CN107298452A (zh) 钙铁榴石一步碱热法处理拜耳法赤泥生产冶金级氧化铝的方法
CN103349994B (zh) 一种从煤灰中回收催化剂并分离得到含铝化合物的方法
CN101759209B (zh) 一种从煤矸石中提取高纯氧化铝与硅胶的方法
CN101775506A (zh) 一种含钒石煤中钒的浸出方法
CN103130254A (zh) 一种碱法生产氧化铝的方法
CN101838006B (zh) 碳酸锶废渣酸浸料浆分离方法
CN103435079B (zh) 一种含铝硅酸盐矿物低温分解生产氧化铝的工艺
CN102303877B (zh) 白云鄂博钾长石精矿制取高纯碳酸钾和高纯氢氧化铝的方法
CN102167338A (zh) 高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺
CN101831561A (zh) 一种分解钾长石提取可溶性钾的方法
CN103937976A (zh) 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺
CN103663516B (zh) 一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法
CN104445310A (zh) 一种全湿法碱性体系下处理中低品位铝土矿的新工艺
CN103131873B (zh) 利用混酸分离铝质岩中的锂元素并制备碳酸锂的方法
CN113753924B (zh) 一种活化水溶法从富锂黏土中提取碳酸锂联产铝硅酸钠的方法
CN102180498B (zh) 一种从铝土矿中提取氧化铝的方法
CN103351014A (zh) 一种从煤灰中提取和制备氧化铝的方法
CN107162029B (zh) 赤泥综合利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150318

Termination date: 20160904

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee