專利名稱：酸析法氧化鋁改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用含鋁硅酸鹽礦物(煤矸石、粘土、高嶺土)生產(chǎn)氧化鋁的工藝。
法國(guó)彼施涅鋁業(yè)公司發(fā)明的處理粘土或煤頁(yè)巖的酸法生產(chǎn)氧化鋁的工藝，目前被認(rèn)為是一種最有前途的酸法工藝，同時(shí)美國(guó)也發(fā)表了對(duì)此法作出改進(jìn)的某些專利。
但是，H+法工藝?yán)昧蛩釢舛葹?50-850克/升的溶液處理礦物不只操作困難，硅渣不宜分離，而且不易除鐵。
本發(fā)明的目的在于用硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨的混合溶液，以較低濃度浸出礦物，利用銨明礬極易除雜質(zhì)的特點(diǎn)除去鐵、鎂、鉀、鈉等雜質(zhì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于以硫酸分解氯化銨產(chǎn)生的氯化氫氣體及硫酸氫銨來(lái)補(bǔ)充工藝中硫酸、氨、氯化氫的損耗。
酸析法氧化鋁基于以下化學(xué)原理
酸析法的工藝流程為A、粘土礦在600-800℃下焙燒脫水。
B、礦石的浸出礦石以循環(huán)中的硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨混合溶液浸取。溶液中游離硫酸的濃度大約為700克-750克/升，在沸騰下反應(yīng)1-4小時(shí)。然后以銨明礬重結(jié)晶時(shí)的廢液稀釋，熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶出銨明礬。
C、廢液處理結(jié)晶銨明礬時(shí)的一次廢液可加入氨水或碳銨中和分離雜質(zhì)后蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出硫酸銨循環(huán)使用?；蚣尤脒^(guò)磷酸鈣、分離硫酸鈣，母液蒸發(fā)結(jié)晶得氮磷復(fù)合肥。
D、酸析銨明礬重結(jié)晶后用熱解結(jié)晶氯化鋁產(chǎn)生的鹽酸溶液溶解，再通入硫酸分解氯化銨產(chǎn)生的氯化氫氣體和熱解氯化鋁產(chǎn)生的氯化氫氣體酸析出結(jié)晶氯化鋁。
E、結(jié)晶氯化鋁的熱解結(jié)晶氯化鋁在400℃以內(nèi)熱解得活性氧化鋁，在1200℃內(nèi)熱解得符合電解要求的氧化鋁。
熱解出的氯化氫氣體經(jīng)吸收作溶解銨明礬或穆析用。
F、母液的濃縮脫氣酸析結(jié)晶氯化鋁后的母液濃縮，使HCl氣體揮發(fā)，吸收。蒸濃的硫酸、硫酸銨溶液補(bǔ)充硫酸氫銨后返回浸出礦物。
G、氯化銨的分解用硫酸分解氯化銨，以補(bǔ)充硫酸、氨、氯化氫在工藝中的損耗。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于1、以硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨的混合液浸出礦物，再加稀廢液熱過(guò)濾易于操作，硅渣易于分離。
2、銨明礬除鐵簡(jiǎn)單易行、效果好。
3、廢液加過(guò)磷酸鈣生產(chǎn)復(fù)合肥一方面使礦物中的鐵、鎂、鉀、鈉等元素得到了綜合利用，另外也防止了閉路循環(huán)中這些元素的富集而對(duì)產(chǎn)品的污染。
4、本發(fā)明采用濕法，硫酸、硫酸銨閉路循環(huán)流程，所以能耗低、物耗低、成本低。
5、本發(fā)明原料要求不嚴(yán)，可利用氧化鋁在25%以上的所有粘土。
實(shí)例1硫酸100g，硫酸氫銨115g，陜西粘土130g(Al2O3干基40.8%)加水浸出3小時(shí)得鋁銨礬384g。鋁銨礬通入硫酸分解氧化銨產(chǎn)生的氯化氫氣，得結(jié)晶氯化鋁255g。結(jié)晶氯化鋁熱解得氧化鋁45g。母液濃縮脫氣后返回浸出礦物。
實(shí)例2返回液120ml加硫酸氫銨131g、礦130g浸出3小時(shí)得鋁銨礬450g。鋁銨礬用實(shí)例1脫氣吸收后的鹽酸溶液溶解，通入實(shí)例1熱解時(shí)放出的氯化氫氣酸析，得結(jié)晶氯化鋁198g。熱解結(jié)晶氯化鋁得氧化鋁35g。酸析后的母液濃縮后循環(huán)使用。


圖1酸析法氧化鋁改進(jìn)工藝流程圖
權(quán)利要求
1.一種利用煤矸石、高嶺土、粘土等含鋁硅酸鹽礦物生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法。其特征在于用硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨的混合溶液浸出焙燒脫水后的礦物得銨明礬。銨明礬重結(jié)晶除雜質(zhì)后，用熱解結(jié)晶氯化鋁產(chǎn)生的氯化氫氣和硫酸分解氯化銨產(chǎn)生的氯化氫氣酸析銨明礬，得結(jié)晶氯化鋁。熱解結(jié)晶氯化鋁。分解氯化銨產(chǎn)生的硫酸氫銨與酸析銨明礬后的母液再循環(huán)浸出礦物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于銨明礬結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生的一次廢液加入過(guò)磷酸鈣生成高濃度氮磷復(fù)合肥。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用粘土、煤矸石、高嶺土等含鋁硅酸鹽礦物生產(chǎn)氧化鋁的新工藝。將焙燒脫水后的礦物、硫酸氫銨加入循環(huán)中的硫酸、硫酸銨溶液浸取，得銨明礬。銨明礬熔液中通入熱解結(jié)晶氯化鋁產(chǎn)生的氯化氫氣體和硫酸分解氯化銨產(chǎn)生的氯化氫氣，酸析出結(jié)晶氯化鋁。結(jié)晶氯化鋁熱解得氧化鋁。
文檔編號(hào)C01F7/30GK1083023SQ9210945
公開(kāi)日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1992年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月25日
發(fā)明者王海舟 申請(qǐng)人:王海舟