[发明专利]含有针铁矿的赤泥的洗涤方法

说明书

技术领域

本发明涉及从悬浮液中将赤泥沉降分离并进行洗涤的方法，所述赤泥是将含氧化铝矿石在碱溶液中加热处理而生成的赤泥，所述含氧化铝矿石是铁成分中的针铁矿相对于赤铁矿的质量比（针铁矿/赤铁矿）为60/40以上的含氧化铝矿石。

背景技术

作为从含氧化铝矿石提取氧化铝的方法，一般采用拜耳法(Bayer Process)。拜耳法中，通常将作为含氧化铝矿石的来源于原产地的地名而被称呼的铝土矿（bauxite）湿式粉碎后与碱溶液混合形成为浆液，其后为了提取铝土矿中所含有的氧化铝成分而将浆液在高温下处理后，将作为未溶解成分的铝土矿残渣（提取残渣；由于含有铁成分和/或腐殖质而呈现红色，因此通常被称为赤泥）固液分离。从除去了赤泥的氧化铝提取液（铝酸钠水溶液）使氢氧化铝析出，对该氢氧化铝进行烧成从而得到氧化铝。

作为铝土矿的未溶解成分的残渣（赤泥）的分离，将在高温下加热处理了的提取浆液在大气压下冷却到100℃左右来进行。作为分离装置，通常使用附带集泥装置的浓缩器（thickener），但由于残渣的粒径为10μm以下、非常小，因此固液分离时需要长时间。因此，为了促进铝土矿残渣的沉降，以往一直使用水溶性的高分子凝聚剂。在专利文献1中，作为高分子凝聚剂，使用了丙烯酸钠、丙烯酸钠与丙烯酰胺的共聚物等。在此，为了改善残渣的沉降速度，并且使浓缩器的下层液的固体浓缩度和上层液的澄清性提高，也使用淀粉、石灰等的沉降辅助剂。专利文献1中，还记载了使用澳大利亚产、牙买加产的含氧化铝矿石，将在氧化铝回收线路的最初阶段使用的高分子凝聚剂、和与其接续的阶段使用的高分子凝聚剂区分使用。

但是，这些高分子凝聚剂，不可能对全部的来自含氧化铝矿石的提取残渣的分离有效。例如，可知即使对澳大利亚戈夫矿产的铝土矿的赤泥的沉降促进有效，对东南亚特别是印度尼西亚产的铝土矿的赤泥没有效果。这是由于虽然在铝土矿残渣中，主要包含铁、二氧化硅、铝、钛和碳酸钠等的成分，但根据铝土矿的种类这些成分包含的晶体形态等不同，在沉降速度、固体浓缩度、澄清性等上体现影响所造成的。作为沉降速度良好的组合物，可列举例如赤铁矿（Fe₂O₃）、锐钛矿（TiO₂）、勃姆石（boehmite，γ-AlOOH）等，另一方面作为沉降速度不好的组合物，可列举针铁矿（FeO（OH））、方钠石（sodalite，Na₄ClSi₃Al₃O₁₂）、金红石（TiO₂）、三水铝石（gibbsite，Al（OH）₃）等（非专利文献1）。

印度尼西亚的民丹矿、塔延矿所代表的含氧化铝矿石被大量地输入到日本。这些矿石以三水合物（三水铝石）的形式含有氧化铝成分，以FeO（OH）（针铁矿）和/或（Fe，Al）O（OH）（铝针铁矿）的形式含有铁成分，但在采用一般的拜耳法处理时，提取残渣（赤泥）中包含沉降速度慢的针铁矿，因此使用了一般的凝聚剂从而沉降分离困难。因此，为了改善这样的针铁矿含量多的铝土矿提取残渣的沉降性曾提出了各种方案。

专利文献2中，记载了提高氧化铝提取温度使铝土矿中所含有的针铁矿转化为磁铁矿（Fe₃O₄）的方法。该方法，通过作为氧化铝提取条件，设为还原性有机物的存在下、提取温度为270℃以上，针铁矿转化为沉降性良好的磁铁矿，改善了沉降性。该方法具有需要能量消耗量和高价的装置材料从而不经济的问题。

专利文献3和专利文献4中，记载了并用沉降性良好的物质的方法。该方法是通过添加、混合含有沉降性良好的组合物的物质，变更残渣中的组成比，来良好地分离沉降性不良的物质的方法。但是，在该方法中，始终需要准备沉降性良好的组合物，工艺变得复杂，并不经济。

另外，专利文献5提出了作为沉降助剂使用对季铵型进行了阳离子化的淀粉。通过将该沉降助剂用于含有针铁矿的含氧化铝矿石的赤泥分离，沉降性被些许改善，但在工业处理上不能说是充分。

如以上那样，在被大量输入到日本的、特别是印度尼西亚产的包含针铁矿的含氧化铝矿石的赤泥分离处理中，至今并不知道兼具沉降分离性和经济性，具有能够单独使用而满足实用的性能的沉降助剂。

专利文献6中，鉴于上述情况，提出了在含有针铁矿的含氧化铝矿石的赤泥分离处理中，使用下述水溶性高分子沉降助剂：以含有来源于乙烯基氧肟酸化合物的重复单元的共聚物为有效成分。

在先技术文献

专利文献