铝土矿焙烧_碱浸脱硅新工艺
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高铁铝土矿铝铁硅分离技术的研究
随着我国铝及铝加工产业进入一个高速发展时期,铝材的应用领域也越来越广泛。
但由于我国是铝矿资源相对缺乏的国家,尤其高品位的矿产资源更为匮乏。
我国广西地区储有大量高铁铝土矿,其中铝、铁的品位较低,铁矿物和铝矿物嵌布粒度细、相互胶结、矿物的单体解离能力差,不能以单一矿物冶炼。
因此,研究低品位高铁铝土矿的有效分离具有重要现实意义。
本文采用硫酸铵熔融-溶出反应法处理高铁铝土矿达到了硅与铝铁分离,化学共沉淀-碱浸反应法处理铝铁共存溶出液实现了铝和铁的分离,最后采用磷酸溶解-氨水调节pH值沉淀法处理氢氧化铁得到了磷酸铁。
得到了如下结论:(1)在熔融反应温度300℃,熔融反应时间为4h,硫酸铵与原矿的质量比为6:1的实验条件下,铝的提取率为92.1%,铁的提取率达到93.5%,没有硅的溶出。
(2)硅渣中含有二氧化硅、二氧化钛及少量氧化铝。
(3)最适宜共沉淀反应条件:反应温度为60℃,反应时间为60min,反应溶液的最终pH值为5.0的条件下进行铝铁共沉淀,铝沉淀率为97.6%,铁的沉淀率达到97.9%。
(4)最适宜碱浸条件:在碱浸温度90℃,碱浸时间为60min条件下,铝的浸出率达到91.3%。
(5)在Fe3+与磷酸共存的溶液中,用氨水调节溶液的pH值。
当pH值为2时,白色沉淀主要是(NH4)Fe(HPO4)2·2H2O。
当pH值为5时,生成非晶状态物质在550℃下焙烧7h得到的产物为无定型态;在550℃下焙烧7h 得到六方晶型的FePO4,但是衍射峰比较微弱;在600℃下焙烧7h,得到晶型较完整的FePO4。
国内外高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺的评述高硅铝土矿是一种重要的铝土矿石,其含有较高的硅和铝元素,是铝生产的重要原料之一。
然而,高硅铝土矿中的硅元素会影响铝的提取效率,因此需要进行预脱硅处理。
目前,国内外对高硅铝土矿的焙烧预脱硅工艺进行了广泛的研究和应用,本文将对其进行评述。
一、国内高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺国内高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺主要有热浸法、氧化焙烧法、碳酸钠焙烧法、氯化钠焙烧法等。
其中,热浸法是一种较为常用的方法,其主要原理是将高硅铝土矿与热水混合,使硅酸盐水解生成硅酸和水,从而达到预脱硅的目的。
氧化焙烧法则是将高硅铝土矿在高温氧化气氛下进行焙烧,使硅元素被氧化成为气态二氧化硅,从而实现预脱硅。
碳酸钠焙烧法和氯化钠焙烧法则是将高硅铝土矿与碳酸钠或氯化钠混合后进行焙烧,使硅元素与碳酸钠或氯化钠反应生成硅酸钠或氯化硅,从而实现预脱硅。
二、国外高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺国外高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺主要有氧化焙烧法、碳酸钠焙烧法、氯化钠焙烧法、氧化还原焙烧法等。
其中,氧化焙烧法和碳酸钠焙烧法与国内工艺类似,但氯化钠焙烧法则是将高硅铝土矿与氯化钠混合后进行焙烧,使硅元素与氯化钠反应生成氯化硅,从而实现预脱硅。
氧化还原焙烧法则是将高硅铝土矿在还原气氛下进行焙烧,使硅元素被还原成为固态硅,从而实现预脱硅。
三、评述从国内外高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺的研究和应用情况来看,各种工艺均有其优缺点。
热浸法操作简单,但对设备要求较高;氧化焙烧法预脱硅效果好,但能耗较高;碳酸钠焙烧法和氯化钠焙烧法成本较低,但对环境污染较大;氧化还原焙烧法预脱硅效果好,但操作复杂。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的工艺。
总的来说,高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺是铝生产中不可或缺的环节,其研究和应用对于提高铝生产效率和降低成本具有重要意义。
未来,随着科技的不断进步和环保意识的提高,高硅铝土矿焙烧预脱硅工艺将会得到更加深入的研究和应用。
・42・第十届全国氧化铝学术会议论文集国内外铝土矿选矿脱硅技术现状及发展前景晏唯真(中国铝业郑州研宄院,河南郑州450041擒薹:随着船工业和耐戈材料工业、化学工业、磨料庭其他工业的高速发展和优质铝土矿贵潭的日苴减少,铝土矿选矿已引起世界各国的广泛t视。
应用经济备理的选矿肚硅方法提高档土矿的铝硅比.正提高中低品位铝土矿质量,克分利用侣土矿青谭的有蛀才涪。
本文主要从化学琏矿脱硅、抽理选矿脱硅、生轴选矿脱硅、联奢漉程脱硅等几十方面舟拓国内外侣土矿选矿脱硅技术.分折现有铝土矿选矿脱硅技术存在的同意.并时夺后袁固铝土矿选矿脱硅的炭展前景进行了探讨。
美■硼:柘土矿}选矿由脱硅铝土矿主要用于生产氧化铝并进一步生产金属铝。
世界上90%以上的氧化铝是由铝土矿生产的,除炼铝外,铝土矿还广泛应用于耐火材料、研磨、化工产品、水泥建材工业等领域。
世界铝土矿资源丰富。
【11据估计,铝土矿储量为245亿吨,而资源(包括储量和潜在储量)为350—400亿吨,主要分布在澳大利亚、几内亚、巴西、越南、牙买加、印度、圭亚那、苏里南、印尼、希腊及中国。
世界主要产铝土矿国家探明储量列于下表。
国家睫大刺亚几内亚巴西越南牙买加印度圭亚那储量,亿l56.256.028.020252001007.0随着铝工业的高速发展,世界铝土矿开采量迅速增长,【211949年时仅7.9Mt/a(1Mt/a=l百万吨/年),1980年最高达91.36Mt/a,由于优质铝土矿急剧减少,人们不得不利用劣质铝土矿资源,特别是铝资源缺乏的发达国家,因此,铝土矿选矿问题引起了人们普遍的关注和重视。
美国和前苏联从二十世纪三、四十年代就开始了铝土矿选矿脱硅技术研究,我国在二十世纪七十年代也开始了铝土矿选矿脱硅技术研究,现在,铝士矿选矿脱硅已成为我国氧化铝生产技术研究发展的方向之一。
1铝土矿选矿脱硅的任务1.1铝土矿的类型世界上的铝土矿主要有三种类型,国外的铝土矿大多数为三水铝石型,欧洲以一水软铝石为主,希腊为一水硬铝石一一水软铝石,前苏联则各种类型铝土矿都有。
铝土矿浮选脱硅流程概述下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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二十世纪四十年代,匈牙利、前南斯拉夫和奥地利的高硅铝土矿就是劳塔厂通过焙烧的方法进行处理的,这个厂位于德国。
在700~1000℃的环境中焙烧铝土矿,之后再90℃的条件下,用苛性碱(10%)将焙烧矿溶出。
使铝土矿焙烧脱硅率达到最高的80%的最佳温度是900!~1000摄氏度,同时,精矿的A/S从之前的四点五提高到了二十,将三氧化二铝的损失率维持在百分之五以下。
但是,这种处理方法也存在着诸多问题,在溶出环节,由于较大的液固比,使得该方法存在溶出时间太长,物料流量较大,溶出液中二氧化硅含量过低,使后续工艺复杂化的缺陷。
另外铝土矿产地的不同对于该环节也有较大的影响,因为含硅矿物的形态及晶格差异会脱硅效果的差异。
国外铝土矿焙烧预脱硅研究已有近五十年的历史,但尚未见工业应用,主要原因是传统的焙烧预脱硅方法要使用高浓度碱液,液固比太大,物料流量大,烧碱消耗高,且焙烧后的铝土矿需要较高的溶出温度[i]。
上世纪五十年代,铝土矿预焙烧脱硅工艺研究在我国开始兴起,以提高铝土矿原矿的A/S 比为目的。
相关实验研究最早是在鞍山开始的,在鞍山竖炉里焙烧铝土矿,但是,得到的结果是脱硅效果既不明显也不稳定。
后来有人采用其他方法也未取得较好的效果。
之后对于铝土矿预焙烧脱硅的研究中断了一段时间。
1980年前后,又有大量的科研人员进行了大量的实验,得到了一些新的结论。
仇振琢曾对于山东的铝土矿和产于山西的铝土矿焙烧脱硅效果做过对比试验,焙烧温度在1000摄氏度到1200摄氏度间,温度在1100摄氏度效果更好[ii]。
实验研究证明,在焙烧温度升高的情况下,从高岭石分解所得γ-三氧化二铝往α-三氧化二铝晶形的转化幅度增加,所得产物在碱液中也越稳定,减少了三氧化二铝的消耗。
在高温,低压的环境下做预脱硅实验,浸出液的液固比也会较大幅度的降低。
浸出周期缩短为原来的四分之一,三氧化二铝的消耗也几乎为零,而且还有百分之六十左右的脱硅率。
刘今等人用含有高岭石及一水硬铝石的山西普铝矿进行化学脱硅小型实验:原矿的化学成分为:60.41%AL2O3、12.83%SIO2DUNAHO、6.13%Fe2O3,铝硅比为AL2O3/SIO2=4.7,粒度为-74μm,实验温度控制在600 ~1100℃的范围内,溶出温度为90℃和120℃,Na2O浓度为77.5g/l[iii]。
铝土矿工艺流程
铝土矿是一种重要的铝资源,其主要成分是氧化铝和硅酸盐类物质。
铝土矿的工艺流程主要包括矿石选矿、矿石破碎、矿浆制备、脱铝和尾矿处理等环节。
首先是矿石选矿。
从矿石中提取有价值的矿石物质是铝土矿工艺流程的首要环节。
一般采用重选和浮选相结合的方式进行矿石选矿,通过重力和浮力的作用分离出铝土矿和其他杂质。
接下来是矿石破碎。
选矿后的矿石需要经过破碎处理,一般采用颚式破碎机、圆锥破碎机等设备将矿石破碎成一定粒度的颗粒,以便进行后续的工艺处理。
然后是矿浆制备。
经过破碎的矿石进一步进行磨矿,将矿石磨细成一定粒度的矿浆。
磨矿一般采用湿式磨矿,将矿石与水进行混合磨矿,通过磨矿可以充分释放出铝土矿中的有价值物质。
接下来是脱铝。
脱铝是铝土矿工艺流程中最关键的环节之一。
脱铝一般采用氢氧化钠法或碱浸法,将矿浆与氢氧化钠等碱性物质反应,使铝土矿中的氧化铝转化为可溶性钠铝酸盐,并通过过滤等方法分离出钠铝溶液。
最后是尾矿处理。
脱铝后剩余的尾矿称为赋存矿,其中含有一定量的铝和硅酸盐。
为了综合利用资源和保护环境,在工艺流程的最后一步,对尾矿进行处理。
一般采用采取浸出、浮选等方法,使得尾矿中的有价值物质得到回收利用。
综上所述,铝土矿工艺流程主要包括矿石选矿、矿石破碎、矿浆制备、脱铝和尾矿处理等环节。
通过这些环节的处理,可以充分提取铝土矿中的有价值物质,并对尾矿进行处理,实现资源的综合利用和环境的保护。
铝土矿工艺流程的优化和改进,能够提高铝土矿的开采利用效率,为铝工业的发展提供支持。
氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机化工原料,广泛应用于陶瓷、电子、铝合金、媒体过滤等领域。
下面以氧化铝的工业生产工艺流程为例,介绍其详细流程。
首先,氧化铝的生产通常从铝土矿的选矿开始。
铝土矿是一种含有氧化铝的矿石,通过破碎、磨矿等工艺将铝土矿石细碎,并通过重选、浮选等方式选取出合格的含铝矿石。
接下来,将选矿好的铝土矿石送入钠熔炉进行浸出反应,也就是将其与熔融的氢氧化钠进行反应。
反应温度通常在220-240摄氏度,反应时间根据矿石的性质会有所不同。
在反应过程中,铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝,并生成相应的矿化液。
随后,将矿化液进行离固分离,将其与蒸发分离进行结晶。
首先将矿化液加热蒸发,使溶液中的水分逐渐蒸发,然后通过结晶器进行结晶。
结晶过程通常采用分级结晶,即先进行粗结晶,然后进行细结晶。
在结晶完成后,将结晶好的氢氧化铝进行固液分离。
常用的分离方式有压滤和离心分离,将氢氧化铝沉淀进行固液分离,得到含有氧化铝的湿氢氧化铝。
最后,将湿氢氧化铝进行干燥和焙烧处理,使其转化为氧化铝颗粒。
湿氢氧化铝经过预烧干燥,然后进入回转窑进行焙烧。
焙烧温度通常在1000-1200摄氏度范围内,焙烧时间也会根据产品要求和矿石性质有所变化。
最终,经过焙烧处理的氧化铝经过再次冷却后,即可得到成品氧化铝。
成品根据不同要求可进行研磨、筛分和包装等处理,得到底细度和颗粒度适宜的氧化铝产品。
综上所述,氧化铝的生产工艺流程主要包括矿石的选矿、浸出反应、结晶分离、固液分离、干燥焙烧等环节。
每个环节都需要精确的控制条件和设备来保证产品的质量和效率。
随着技术的不断进步,氧化铝的生产工艺也在不断优化和改进。
从铝土矿中提取铝的工艺流程题目铝是一种重要的金属材料,广泛应用于工业生产和日常生活中。
铝土矿是铝的主要矿石之一,其中含有丰富的铝元素。
提取铝的工艺流程是将铝土矿中的铝元素分离出来,然后进行精炼和加工,最终得到纯净的铝材料。
铝土矿中的主要矿物是高岭石,它含有大量的氧化铝。
提取铝的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 破碎和磨矿:首先将铝土矿经过破碎和磨矿的过程,将其粉碎成较小的颗粒。
这样可以增加矿石表面积,有利于后续的化学反应和溶解。
2. 碱法浸出:将经过破碎和磨矿的铝土矿与碱液进行反应,通过浸出的方式将氧化铝溶解出来。
常用的碱液有氢氧化钠或氢氧化铝溶液。
在高温和高压下进行反应,可以提高溶解率。
3. 滤液分离:将浸出液进行固液分离,将固体残渣与液体分离。
常用的分离方法是压滤或离心分离。
固体残渣中含有一定量的杂质,需要进一步处理。
4. 氢氧化铝沉淀:将滤液中的氧化铝通过加入酸或盐酸进行中和,生成氢氧化铝沉淀。
氢氧化铝沉淀可以进一步提纯,去除其中的杂质。
5. 煅烧:将氢氧化铝沉淀进行煅烧,将其转化为氧化铝。
煅烧过程中,需要控制温度和时间,以确保氧化铝的质量和纯度。
6. 电解精炼:将得到的氧化铝进行电解精炼,将其转化为纯净的金属铝。
电解精炼是将氧化铝溶解在电解质中,通过电流的作用将其中的阴离子还原为金属铝。
7. 铝材加工:最后得到的金属铝可以进行进一步的加工和制造,用于生产各种铝制品。
常见的加工方法包括挤压、轧制、拉伸等。
提取铝的工艺流程需要耗费大量的能源和资源,并且产生一定量的废弃物和排放物。
因此,在实际生产中需要注意环境保护和资源利用的问题,采取相应的措施进行治理和回收利用。
总结起来,从铝土矿中提取铝的工艺流程主要包括破碎和磨矿、碱法浸出、滤液分离、氢氧化铝沉淀、煅烧、电解精炼和铝材加工等步骤。
这些步骤相互配合,可以高效地提取出纯净的金属铝,为工业生产和日常生活提供了重要的材料基础。
山西铝业氧化铝焙烧流程
山西铝业是中国最大的氧化铝生产企业之一,拥有先进的焙烧工艺流程。
焙烧是氧化铝生产的核心环节之一,其目的是将铝矾土中的结晶水和有机物质等挥发出去,使铝矾土转变为氧化铝。
一、铝矾土的预处理
山西铝业在氧化铝焙烧前,首先对铝矾土进行预处理。
铝矾土经过破碎、磨矿等工艺,得到粉碎后的铝矾土粉末。
然后,将铝矾土粉末与适量的水混合,形成矿浆。
二、矿浆的过滤
将铝矾土矿浆通过过滤设备进行过滤,去除其中的杂质和固液分离。
过滤后得到的固体物质称为滤渣,其中含有一定量的铝氧化物。
三、滤渣的焙烧
滤渣经过干燥处理后,进入焙烧炉进行焙烧。
焙烧炉内部温度高达1000℃以上,通过高温将滤渣中的结晶水和有机物质等挥发出去,使滤渣中的铝氧化物得到进一步提纯。
四、焙烧废气的处理
焙烧过程中产生的废气含有大量的有害气体和颗粒物,需要进行处理。
山西铝业采用先进的废气处理设备,如脱硫除尘装置和脱硝装置,将废气中的有害物质去除,以保护环境和员工的健康。
五、氧化铝的回收
焙烧后的滤渣经过冷却处理后,进一步加工提纯,得到高纯度的氧化铝。
氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于电子、建筑、化工等领域。
山西铝业通过优化焙烧工艺,不断提高氧化铝的产量和质量。
该企业还注重环保,积极推行废气处理和资源回收利用,以减少对环境的影响。
总结:
山西铝业的氧化铝焙烧流程包括铝矾土的预处理、矿浆的过滤、滤渣的焙烧、焙烧废气的处理和氧化铝的回收等环节。
通过先进的工艺和设备,山西铝业实现了氧化铝的高效生产和环保处理,为中国的氧化铝行业做出了重要贡献。