[发明专利]利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥工艺方法

说明书

利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥工艺方法。

技术领域：本发明涉及利用铝硅酸盐矿物原料的化工开发利用的方法，特别是一种利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥的工艺方法。

背景技术：目前，从含铝矿物原料中提取氧化铝的方法，基本上都是用铝土矿作为原料，主要有拜耳法、碱石灰烧结法和联合法。

铝土矿的矿物类型主要分为三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型三种。

拜耳法要求铝土矿原料中的铝硅比大于9，只适用于低硅含量的三水铝石型铝土矿和一水软铝石型铝土矿的开发。

据毕诗文、于海燕等在《氧化铝生产工艺》(化学工业出版社2006年2月第一版)一书中第15页称：从铝土矿资源总量上讲，在已探明的铝土矿储量中，我国铝土矿总储量仅占世界储量的1.5％。世界铝土矿的人均储量为4000公斤，我国铝土矿的人均储量只有283公斤。我国铝土矿已经不能保证2010年的国内需求，即使考虑到远景储量，我国的铝土矿的保证年限也很难达到50年；从铝土矿类型上讲，我国铝土矿主要是具有高硅特点的一水硬铝石，占到铝土矿总储量的98.46％。其中铝硅比大于9的高铝铝土矿仅占18.6％，铝硅比在6-9的铝土矿占25.4％，铝硅比在4-6的铝土矿占48.6％，铝硅比小于4的铝土矿占7.4％。

由于我国铝土矿绝大部分属于高硅含量的一水硬铝石，不能用流程简单的拜耳法提取其中的氧化铝，国内大部分企业采用碱石灰烧结法或联合法提取我国铝土矿中的氧化铝。其中，碱石灰烧结法要求铝土矿中的氧化铝含量大于55％、铝硅比大于3.5；联合法要求铝土矿中的氧化铝含量大于50％、铝硅比大于4.5。这样，当铝土矿原料中的氧化铝含量低于50％时，工业上就无法利用来提取氧化铝。

我国已经是世界上对氧化铝需求量最大的国家。由于国内铝土矿总储量限制和现有技术对我国自产的铝土矿中氧化铝含量低于50％时就不能利用来生产氧化铝的原因，为了满足经济发展需要，我国每年都需要从国外进口大量的铝土矿和氧化铝。据国家海关总署综合统计司统计，2005年，我国共进口铝土矿216万吨，进口氧化铝701.6万吨；2006年，我国共进口铝土矿968万吨，进口氧化铝691.1万吨。

因此，研究一种氧化铝含量低于50％的高硅铝土矿中的氧化铝的开发利用方法是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，开发一种高硅铝土矿的开发利用方法，特别是一种利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥的工艺方法。

本发明的目的是这样实现的：一种利用高硅低铝矿物原料生产氢氧化铝和水泥的工艺方法，特征在于运用纯碱-烧碱联合法原理，采用纯碱和烧碱同时循环工艺，通过纯碱碱融-烧碱碱熔-水解-苛化-煅烧，实现提取高硅低铝矿物原料中氧化铝的同时，其余组分全部转化成水泥，100％利用高硅低铝矿物原料，生产氢氧化铝和水泥。

附图说明：图1为本发明的工艺原理示意图，图2为本发明具体实施的生产流程示意图。

如图1中所示：

1、纯碱碱融：将原料粉-纯碱混合料粉加热进行纯碱碱融，得到熔融体熟料。熔融体熟料输入水淬工序。

2、水淬：将纯碱碱融工序得到的熔融体熟料趁高温迅速进行水淬，得到固体细粒料。细粒料输入湿磨工序。

3、湿磨：将水淬工序得到的细粒料进行湿磨，得到浓稠浆料。浓稠浆料输入浆料溶解工序。

4、浆料溶解：将湿磨工序得到的浓浆料进行稀释、溶解；溶解后，过滤，得到滤饼和滤液。滤饼输入烧碱碱熔工序，滤液输入一次水解工序生产粗氢氧化铝。

5、烧碱碱熔：将浆料溶解工序得到的滤饼，加入烧碱溶液，加热进行碱熔，得到干粉。干粉输入干粉溶解工序。

6、干粉溶解：将烧碱碱熔工序得到的干粉进行溶解。溶解后，过滤，得到滤饼和滤液。滤饼中包含有部分氢氧化铝，经洗涤以后，输入氢氧化铝溶出工序；滤液输入一次水解工序生产粗氢氧化铝。

7、氢氧化铝溶出：将干粉溶解工序得到的滤饼用烧碱溶液进行溶解，使氢氧化铝溶解进入溶液。溶解后，过滤，得到滤饼和滤液。滤饼经洗涤作为滤渣；滤液输入一次水解工序生产粗氢氧化铝。

8、一次水解：将浆料溶解工序、干粉溶解工序及氢氧化铝溶出工序得到的滤液合并，进行稀释水解。稀释水解结束后，过滤，得到滤饼和滤液。滤饼经洗涤为含有二氧化硅的粗氢氧化铝，输入滤饼溶解工序；滤液为含有少量铝酸钠的硅酸钠溶液，输入第二蒸发工序。

9、滤饼溶解：将一次水解工序得到的滤饼，用烧碱溶液进行溶解，得到含二氧化硅的粗铝酸钠溶液。粗铝酸钠溶液输入脱硅提纯工序。