[发明专利]一种氧化铝生产过程中铁矿物的转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝生产过程中铁矿物的转化方法。

背景技术

我国高铁铝土矿储量丰富，主要分布在广西、云南等地区，包括高铁一水硬铝石型铝土矿和广西贵港、横县等地的以高铁高硅低铝为特征的三水铝石型铝土矿。此外，高铁铝土矿还包括大量进口的高铁三水铝石-一水软铝石混合型铝土矿以及高铁三水铝石型铝土矿。这类高铁铝土矿采用传统拜耳法生产氧化铝时，未考虑其中铁矿物的综合回收，造成大量铁资源浪费、生产成本增加、赤泥堆存量大且存在安全隐患。同时，我国每年进口大量的铁矿资源，铁矿对外依存度超过50％。因此，高效综合利用铝土矿中的铁资源具有应用价值。

目前，为了回收铝土矿中的铁，国内外进行了大量的研究，主要有：1)铝土矿预处理，包括强磁选除铁法、浮选除铁法、生物除铁法、酸浸除铁法等。2)火法处理，包括先铁后铝法、perdersen法等；3)从赤泥中回收铁，包括直接熔炼、磁选法、还原烧结-磁选等。这些方法存在或铁回收率低，或工艺较复杂、能耗较高等问题。

铝土矿中的铁矿物主要为赤铁矿、针铁矿、菱铁矿、绿泥石等。在传统氧化铝生产过程中，这些铁矿物大多转化为弱磁性的赤铁矿，不易磁选分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化铝生产过程中铁矿物的转化方法。

为了达到上述目的，本发明方法的一种技术方案包括以下步骤：

1)将铝土矿和添加剂加入到NaOH溶液中，制备原矿浆，其中NaOH溶液与铝土矿的液固质量比为2～20，添加剂为铁或者二价铁化合物的一种或者多种，添加剂加入量按NaOH溶液体积计为1～80g/L，NaOH浓度为60～520g/L；

2)将原矿浆在温度为100～350℃下保温溶出0.2～12小时，溶出过程中铁矿物转化为磁铁矿，获得溶出浆液；

3)溶出浆液固液分离，再将分离出的溶出渣磁选分离，得到含磁铁矿的铁精矿。

本发明方法的另一种技术方案包括以下步骤：

1)将赤泥和添加剂加入到NaOH溶液中，制备原矿浆，其中NaOH溶液与赤泥的液固质量比为2～20，添加剂为铁或者二价铁化合物的一种或者多种，添加剂加入量按NaOH溶液体积计为1～80g/L，NaOH浓度为60～520g/L；

2)将原矿浆在温度为100～350℃下保温溶出0.2～12小时，溶出过程中铁矿物转化为磁铁矿，获得溶出浆液；

3)溶出浆液固液分离，再将分离出的溶出渣磁选分离，得到含磁铁矿的铁精矿。

本发明方法的另一种技术方案包括以下步骤：

1)将铝土矿和添加剂加入到铝酸钠溶液中，制备原矿浆，其中铝酸钠溶液与铝土矿的液固质量比为2～20，添加剂为铁或者二价铁化合物的一种或者多种，添加剂加入量按铝酸钠溶液体积计为1～80g/L，铝酸钠溶液的组成为：Na₂O_k浓度为50～400g/L，Al₂O₃浓度为0.1～550g/L；

2)将原矿浆在温度为100～350℃下保温溶出0.2～12小时，溶出过程中铁矿物转化为磁铁矿，获得溶出浆液；

3)溶出浆液固液分离，再将分离出的溶出渣磁选分离，得到含磁铁矿的铁精矿。

本发明方法的另一种技术方案包括以下步骤：

1)将赤泥和添加剂加入到铝酸钠溶液中，制备原矿浆，其中铝酸钠溶液与赤泥的液固质量比为2～20，添加剂为铁或者二价铁化合物的一种或者多种，添加剂加入量按铝酸钠溶液体积计为1～80g/L，铝酸钠溶液的组成为：Na₂O_k浓度为50～～400g/L，Al₂O₃浓度为0.1～550g/L；

2)将原矿浆在温度为100～350℃下保温溶出0.2～12小时，溶出过程中铁矿物转化为磁铁矿，获得溶出浆液；

3)溶出浆液固液分离，再将分离出的溶出渣磁选分离，得到含磁铁矿的铁精矿。

优选地，所述二价铁化合物为氢氧化亚铁、氧化亚铁、菱铁矿、黄铁矿、氯化亚铁、硫酸亚铁的一种或者多种。

本发明具有如下优点：1)可以有效解决氧化铝生产过程含铁物料中铁的高效回收利用问题；2)减少外排溶出渣的总量，减轻残渣处置难度；3)紧密结合氧化铝生产过程，简单经济易行。

具体实施方式

实施例1