[发明专利]一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法

说明书

技术领域

一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，涉及一种从红柱石矿中提取氧化铝以及综合利用提取氧化铝后残渣的方法。

背景技术

目前，氧化铝的生产主要以铝土矿为原料，氧化铝的生产方法主要为碱法，包括拜耳法、烧结法以及联合法。近年来，我国氧化铝产量不断快速增长，已成为世界第二大氧化铝生产国，而我国是铝土矿资源相对贫乏的国家，目前全国查明和推断的铝土矿资源储量对我国氧化铝工业保证程度低，因此资源问题已成为制约我国铝工业可持续发展的主要问题之一。

我国红柱石、硅线石和蛭石矿储量大，开发利用红柱石、硅线石和蛭石生产氧化铝，对我国铝工业的发展具有重要的意义。

已有酸法处理红柱石等生产氧化铝工艺的专利。但是其酸法工艺利用浓硫酸处理红柱石等，操作困难，对设备要求高，不利于大规模工业化推广应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术存在的不足，提出一种工艺方法简单、对设备的耐腐蚀性要求低，易于大规模的工业化应用从红柱石矿中提取氧化铝的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于其过程是将硫酸铵配入红柱石矿进行烧结，所得固体烧成物经溶出后得到含硫酸铝铵的溶液，该溶液进行蒸发结晶或者降温后结晶得到固体的硫酸铝铵，将固体硫酸铝铵与氨气发生反应，得氢氧化铝和硫酸铵，通过洗涤过滤，即可得到固体的氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后可得到氧化铝产品；进入液相的硫酸铵经蒸发后，继续循环使用。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于硫酸铵配入红柱石矿进行烧结时的配料比以硫酸铵/红柱石矿中氧化铝的分子比计为3-12；烧结温度为260-900℃，烧结时间为0.1～5小时。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于烧结后的物料是用水常压溶出烧结熟料中的硫酸铝铵，溶出后采用过滤分离或者沉降分离的法将固相残渣分离。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于其溶出后固相残渣用水洗涤，洗涤水用于溶出烧结熟料。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于将氨气通入得到的固相硫酸铝铵使固相硫酸铝铵分解生成氢氧化铝，进行洗涤后得到氢氧化铝，焙烧后得到氧化铝；洗涤氢氧化铝后的液相经蒸发，得到的硫酸铵返回烧结工序配料。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于从红柱石矿中提取氧化铝后主要成分为SiO₂等的残渣，可用于生产白碳黑或建筑材料等。

本发明的一种从红柱石矿中提取氧化铝的方法，其特征在于原料是红柱石矿，也可以是硅线石或蛭石。

本发明的方法，基于以下化学原理：

烧结反应：4(NH₄)₂SO₄+Al₂O₃＝2NH₄Al(SO₄)₂+6NH₃+3H₂O

分解反应：NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O+3NH₃＝Al(OH)₃+2(NH₄)₂SO₄+9H₂O

采用硫酸铵与红柱石、硅线石或蛭石按一定的配比进行烧成，所得固体经溶出后得到含硫酸铝铵的溶液，该铵溶液通过结晶的方法得到固体的硫酸铝铵，通氨气和固相硫酸铝铵反应后，得到氢氧化铝和硫酸铵，通过洗涤过滤，即可得到固体的氢氧化铝，氢氧化铝经煅烧后可得到氧化铝产品；进入液相的硫酸铵经蒸发，继续循环使用。

氨气来自硫酸铵和红柱石、硅线石或蛭石的烧结工序。必要时需要补充一定量的新氨气。

采用本发明，从红柱石、硅线石或蛭石中提取氧化铝后的残渣可以得到再利用，如用于生产白碳黑或者建筑材料等。

采用本发明，使用的硫酸铵为弱酸性，对设备的腐蚀性小，且硫酸铵可以循环使用，整体工艺易于工业化应用。所得残渣量小，有利于提取氧化铝后残渣的综合利用。

附图说明

图1为本发明的方法的原则工艺流程图。

具体实施方式