[发明专利]一种低品位铝资源制备铝硅合金的方法

权利要求书

1.一种低品位铝资源制备铝硅合金的方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）将低品位铝资源采用磁选进行初步选铁，得到铁精粉，用作炼铁原料；

（2）将选铁后的低品位铝资源与硫酸氢铵溶液混合，进行加热除铁，使铁含量降低至质量0.5%以下；

（3）反应后固液分离及洗涤，得到铝离子和铁离子的溶液及含有氧化铝、氧化硅、硫酸钙及氧化钛为主的固体，实现深度除铁；

（4）步骤（3）得到的固体经过洗涤后加入除钙剂和酸进行除钙，得到含有氧化铝、氧化硅及氧化钛为主的固体；

（5）步骤（4）得到的固体经固液分离洗涤后，进行烘干；

（6）步骤（3）得到的溶液采用重结晶除铁、树脂交换除铁、萃取除铁、针铁矿法除铁或黄铵铁钒法中的一种方法除铁，使溶液铁离子含量降低至小于等于20mg/L；

（7）向步骤（6）得到的除铁后溶液中加入氨气或氨水进行沉铝，得到氢氧化铝沉淀和硫酸铵溶液，进行固液分离洗涤；

（8）步骤（7）得到的硫酸铵溶液进行蒸发浓缩结晶，得到硫酸铵固体；

（9）将步骤（8）得到的硫酸铵固体加热至200~400℃，进行分解，产生硫酸氢铵和氨气，硫酸氢铵返回步骤（2）循环使用，氨气制备氨水或直接加入步骤（7）进行沉铝；

（10）步骤（7）得到的氢氧化铝经过分离洗涤后，进行焙烧，得到氧化铝；

（11）步骤（5）得到的固体与步骤（10）得到的氧化铝固体进行混合，再加入一定量的氧化铝粉末，调整氧化铝:氧化硅质量比为2-45；

（12）将步骤（11）调整混合后的固体粉末进行熔盐电解，得到铝硅合金产品；

或者步骤（3）得到的溶液不经过除铁，在高频振动的条件下，直接进入步骤（7）进行沉铝，可以得到含有分层的氢氧化铁和氢氧化铝混合固体，分层的混合固体经过简易低温拜耳法处理可以得到更纯净的氧化铝和高铁渣，所述高频震动的震动频率为180Hz、振幅为1.3mm；

所述的低品位铝资源为粉煤灰、煤矸石、低品位铝土矿、铝土矿选矿尾矿或油页岩渣的一种；

所述步骤（2）中，加热至50~280℃进行反应，反应时间5~150min；

所述步骤（4）中除钙包括以下步骤：

(a) 步骤（3）得到的固体经过洗涤后加入除钙剂，在20-100℃下反应5-90分钟，固液分离洗涤，溶液返回步骤（8）进行蒸发结晶；所述的除钙剂为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的一种；

(b) 步骤(a)得到的固体加入酸，得到钙盐溶液和除钙后固体，并产生二氧化碳气体，进行固液分离洗涤；所述的酸为硝酸或盐酸中的一种；

(c) 步骤(b)得到的二氧化碳气体用碱进行吸收，得到除钙剂，除钙剂返回步骤(a)循环使用；

(d) 步骤(b)得到的钙盐经蒸发结晶作为产品或加入硫酸得到硫酸钙石膏固体产品和步骤（b）同类型的酸，酸返回步骤(b)循环使用。

2.根据权利要求1所述的低品位铝资源制备铝硅合金的方法，其特征在于：所述步骤（4）中步骤(c)的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种。

3.根据权利要求1所述的低品位铝资源制备铝硅合金的方法，其特征在于：所述步骤（4）中步骤(d)钙盐为氯化钙或硝酸钙中的一种。

4.根据权利要求1所述的低品位铝资源制备铝硅合金的方法，其特征在于：所述的简易低温拜耳法包括原料调配、低温溶出、氢氧化铁分离洗涤、铝酸钠溶液精滤、精液降温、种子分解、氢氧化铝过滤洗涤和氢氧化铝焙烧工序。