一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料

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成果名称: 一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料 关键字: 应用行业: 采矿业
高新技术领域: 高效节能技术 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201510057628.X 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 国内领先 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 河北科技大学 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 专利许可 交易价格(万): 面议 所属十强产业:

本发明公开了一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料,属于氧化铝生产技术领域,该方法将铝土矿、硫酸钙,以及含有氧化镁杂质的石灰石混合并烧结,烧结时在1300~1400℃的温度下保温15~120分钟,然后冷却即得熟料,所得熟料含有Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO和MgO等成分,其物相组成主要包含3CaO?3Al2O3?CaSO4、12CaO?7Al2O3、2CaO?SiO2和MgO。本方法成本低廉、实施方便、简单有效,它能够使熟料中的氧化镁主要以方镁石的形式析出,并提高熟料中氧化铝的浸出性能,具有较好的经济及社会效益。

本发明涉及氧化铝生产技术领域。

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料,该方法成本低廉、实施方便、简单有效,它能够使熟料中的氧化镁主要以方镁石的形式析出,并提高熟料中氧化铝的浸出性能,具有较好的经济及社会效益。

随着我国铝工业的快速发展,铝土矿资源短缺的问题日益严重。目前氧化铝厂多采用碱石灰烧结法处理中低品位铝土矿,由于氧化铝浸出过程中二次反应现象严重,熟料的氧化铝浸出率并不高。处理铝土矿的另一种方法是石灰烧结法。所谓石灰烧结法,是一种在铝土矿中添加石灰石进行烧结的方法,该方法所得熟料的主要物相组成是12CaO•7Al2O3(C12A7)和γ-2CaO•SiO2(γ-C2S)。与碱石灰烧结法比较,石灰烧结法生产氧化铝可以处理多种低品位含铝矿石或原料,尤其是储量非常丰富的高铁铝土矿和粉煤灰,而且具有炉渣自粉碎、干法烧结等其它氧化铝生产方法所不可比拟的优点。
但是,低品位铝土矿以及烧结过程中添加的石灰、煤粉等成分中通常含有MgO杂质,在使用石灰烧结法时,MgO会和体系中的CaO、Al2O3、SiO2等形成四元系化合物20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2,从而影响熟料的Al2O3浸出率。当熟料中MgO含量达到1%时,熟料的浸出率会从85%左右降低至75%左右(王波, 于海燕, 苗瑜 等. MgO对铝酸钙炉渣体系浸出和自粉性能的影响[J]. 轻金属, 2008 (4): 11-13.)。此外,Eremin对MgO影响Al2O3浸出率的研究表明,MgO的负作用与其含量成正比,同时钙比越低,MgO的负作用也越大(N.I.Eremin. Investgations on the complex processing of bauxites[C]. Symposium of ICSOBA, Budapest, 1971:329-335.)。
针对上述问题,Eremin和王波都提出了通过提高熟料钙比来改善含MgO熟料的氧化铝浸出性能的方法(N.I.Eremin. Investgations on the complex processing of bauxites[C]. Symposium of ICSOBA, Budapest, 1971:329-335.Bo W, Hui-lanl S, Dong G, et al. Effect of Calcium/Aluminium ratio on MgO containing calcium aluminate slags[J]. Light Metals 2011, 2011: 201-204.),并取得了一定的效果。但是熟料体系的钙比达到2.0左右时,石
灰配入量太大,浸出渣量大。
目前,现有技术中还不存在一种既能将钙比控制在较低水平,又能提高熟料中氧化铝浸出性能的烧结方法。


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