[发明专利]一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法，包括以下步骤：露天矿煤层及夹矸同时开采、破碎、燃烧、回收、粉磨，煅烧，碱浸预脱硅、过滤，回收物(粉煤灰)脱硅渣料浆制备，生料烧结至熟料后取出，发生自粉化，水淬、深脱硅，溶液碳分，焙烧，得到氧化铝。本发明的方法，与现有的煤系高岭土提取氧化铝的方法相比，本工艺不仅可以降低开采，分拣成本，还可以实现烧结过程中产生的窑气(主要为CO₂)和烧碱、纯碱、石灰等原料在生产过程中的循环利用，大幅降低了生产的成本，提高了资源的利用率。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法。

背景技术

氧化铝(Aluminium oxide/Aluminum oxide，化学式Al₂O₃)是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。

数据显示中国是全球最大的氧化铝生产国，2010年全球氧化铝产量为5635.50万吨，中国氧化铝产量达2895.50万吨，同比增长20.14％，占全球比重为51.38％。2010年中国氧化铝表观消费量达到了3321万吨，年增长率为14.05％，净进口426万吨，铝土矿进口量达3019万吨，对外依存度为39.71％，氧化铝对外依存度达47.26％。随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展，市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间，氧化铝产量将会不断增长。结合2005-2010年中国氧化铝产量数据，预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨，增长率为14％，2012年将在2011年的基础上继续增长，产量将超过3800万吨。另外，鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长，且由于不断推行城镇化，未来铝业前景非常乐观。预计2011年中国氧化铝需求同比增长15％至3819万吨，2012年氧化铝需求将达到4200万吨，同比增长10％。

为推动社会经济发展，本发明提供一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法，与现有的煤系高岭土提取氧化铝的方法相比，本工艺不仅可以降低开采，分拣成本，还可以实现烧结过程中产生的窑气(主要为CO₂)和烧碱、纯碱、石灰等原料在生产过程中的循环利用，大幅降低了生产的成本，提高了资源的利用率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种利用高铝煤和高铝煤矸石制备氧化铝的方法，包括以下步骤：

S1.将高铝煤和高铝煤矸石按照实际地层厚度比例混合均匀，破碎，粉磨至200目备用；

S2.将粉磨好的物料在960～1050℃下焙烧，冷却，得到偏高岭土；

S3.将氢氧化钠溶液与偏高岭土按质量比为3～10mL/g混合，在70～10℃下反应30～120min，得到脱硅高岭土；

S4.对脱硅高岭土进行化学成分分析，根据化学分析结果，按照摩尔比为Na₂O/(Al₂O₃+Fe₂O₃)＝1，CaO/SiO₂＝2，CaO/TiO₂＝1对氢氧化钠和偏高岭土进行配料；

S5.将配料在1200～1300℃下烧结至烧熟，冷却至600℃时取出，使其发生自粉化；

S6.将自粉化的熟料进行水淬，搅拌均匀，过滤，得到铝酸钠滤液；

S7.在铝酸钠滤液中加入质量添加量为2％的分散剂，通入含CO₂的气体进行碳酸化反应，反应至溶液pH值为9，过滤，滤渣干燥，得到氢氧化铝；