[发明专利]一种从含铝矿物中提取铝的方法

说明书

本发明提供了一种从含铝矿物中提取铝的方法，所述方法包括以下步骤：将含铝矿物与铵盐混合，在含水蒸气的气氛中焙烧，得到焙烧熟料和尾气；将焙烧熟料浸出后固液分离，得到浸出液和浸出渣；将浸出液与pH调节剂混合，反应后固液分离，得到混合沉淀和沉淀母液；将混合沉淀与碱溶液混合，反应后固液分离，得到铝酸盐溶液和剩余沉淀。本发明通过在含铝矿物与铵盐混合焙烧过程中引入水蒸气，有助于含铝矿物的转化，进而提高后续浸出时铝的浸出率以及铵盐的利用率，有效解决了铵盐利用率低的问题，所述方法可有效实现铝与杂质元素的分离；所述方法操作简单，环境友好，对设备要求低，能耗与原料成本低，经济效益好，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于矿物利用技术领域，涉及一种从含铝矿物中提取铝的方法。

背景技术

铝土矿为工业生产氧化铝的主要原料，其工业方法主要为碱法，包括拜耳法、烧结法及联合法。其中，拜耳法是直接以苛性钠溶液处理铝土矿，虽然具有工艺流程简单、产品质量好、经济效益高等优点，但该工艺仅适用于处理低硅铝土矿，尤其是铝硅比＞7的三水铝石型铝土矿；烧结法是将铝土矿配入碳酸钠、石灰，高温焙烧得到含有铝酸钠固体的熟料，熟料经稀碱溶出后得到偏铝酸钠溶液，再经净化、碳化、煅烧得到氧化铝产品，此方法工艺复杂、能耗高、成本高，所得氧化铝产品质量较差，并且只适合处理铝硅比为3～5的铝土矿；联合法适用于处理铝硅比为6～8的中等品位铝土矿，但该方法碱耗较高，氧化铝回收率较低，且流程长、控制复杂。上述碱法工艺生产氧化铝会产生大量赤泥，容易造成环境污染。

除了上述碱法工艺，酸法工艺的开发同样是氧化铝生产的途径之一，酸法是采用硝酸、盐酸或硫酸等无机酸处理含铝原料，进而得到相应铝盐的酸性水溶液，然后采用结晶法进行析出，或用碱中和使铝以氢氧化铝的形式析出，最后经煅烧得到氧化铝。采用酸法工艺可处理高硅铝土矿，但酸法工艺需要昂贵的耐酸设备，且无法实现酸介质的循环，故难以进行大规模工业生产。

CN 104591239A公开了一种从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，主要步骤为：将铝土矿研磨均匀后灼烧，然后与浓硫酸混合，加热搅拌，冷却后沉降分离得浸出液；之后加入氢氧化钠溶液，除去不溶物得铝酸钠溶液，再加入浓硫酸得硫酸铝溶液；将冷却的硫酸铝溶液与硫酸铵溶液混合制得硫酸铝铵溶液并加热，控制pH值，当产生晶膜时取出并进行冷却，分离出硫酸铝铵晶体并烘干，重结晶，再烘干；将硫酸铝铵晶体煅烧处理制得氧化铝；该方法提取工艺复杂，铝土矿中其它组分未进行回收，且同样存在对设备耐酸要求高的问题。

目前，针对铝土矿提取技术的改进，通常是对其溶出阶段进行调节，直接使用酸或碱均存在一定的缺陷，因而对煅烧或烧结工艺进行的改进研究较多。CN 1160019A公开了一种从低品位含铝矿石中提取氧化铝的硫铵方法，该方法通过矿石破碎、筛分、活化焙烧，再与硫酸铵混合进行固相反应，反应产物经水浸取、固液分离后用氨水解离，然后通过除铁及后续分离精制工序制得氢氧化铝，再经煅烧可得氧化铝；该方法中硫酸铵直接焙烧时容易分解，造成其利用率降低，影响铝的浸出率，且该方法中需要进行两次焙烧，容易造成过度烧结，影响后续的浸出。

综上所述，针对碱法和酸法处理铝土矿等含铝矿物存在的问题，亟待开发一种低成本、绿色清洁的铝土矿提取方法，既能够保证铝的提取率以及纯度较高，同时，原料利用率高，对设备要求低，有利于工业化规模生产。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从含铝矿物中提取铝的方法，所述方法通过将含铝矿物与铵盐混合焙烧，并在焙烧过程中引入水蒸气，可以有效提高铵盐的利用率，并经过后续的浸出、选择性沉淀以及再溶出等步骤，可以得到高品质的氧化铝产品；所述方法铝的提取率高，原料适应性广，中间产物可循环利用，废渣排放量小，绿色清洁，具有广阔的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种从含铝矿物中提取铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将含铝矿物与铵盐混合，在含水蒸气的气氛中焙烧，得到焙烧熟料和尾气；