本发明专利技术涉及冶金，具体而言涉及生产氧化铝的酸性方法，并可用于处理含铝原材料(包括那些低级含铝原材料)。所述生产氧化铝的方法包括：用盐酸处理含铝原材料；从上层氯化物溶液中分离六水合氯化铝晶体；并且将所述晶体在两个阶段中热分解以生产氧化铝。为了在实现高工艺产率的同时提高氧化铝的品质和降低能耗，在热分解的阶段II期间连续引入水蒸汽，其中引入的水蒸汽总质量与生产的氧化铝质量的比等于0.2～5.7。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及冶金，具体而言涉及生产氧化铝的酸性方法，并可用于处理含铝原材料(包括那些低级含铝原材料)。所述包括：用盐酸处理含铝原材料；从上层氯化物溶液中分离六水合氯化铝晶体；并且将所述晶体在两个阶段中热分解以生产氧化铝。为了在实现高工艺产率的同时提高氧化铝的品质和降低能耗，在热分解的阶段II期间连续引入水蒸汽，其中引入的水蒸汽总质量与生产的氧化铝质量的比等于0.2～5.7。【专利说明】 本专利技术涉及冶金，具体而言涉及生产氧化铝并可用于处理低级含铝原材料的酸性 方法。 已知一种通过如下方式生产氧化铝的盐酸方法：酸处理预先燃烧的原材料，通过 来自六水合氯化铝（AlCl 3WH2O)澄清溶液的氯化氢进行盐析，并且其随后在水蒸汽存在下 (H2O: Al2O3比在（5. 8?7. 2) : 1的区间内）以110?140°C的温度热分解为氧化物（SU，原 创作者证书1258815号，COlF 7/22,1986年9月23日出版）。这种方法能够以低温进行 分解并且回收主要处于γ改型中且具有低残留氯含量（0.0025%?0.0030%)的氧化铝。 出于再生约20%氯化氢浓度的盐酸（其返回酸处理过程）的相关目的选择运行参数。 所述方法的缺陷包括持续时间长、产率低以及用于将蒸汽加热至所需温度的热消 耗显著，因为必须在整个工艺期间供应所述蒸汽。此外，提供用于酸处理原材料的20%盐酸 浓度不是最佳的，并且用更浓的酸获得将铝转移至溶液的最佳结果。 与所要求保护的方法最接近的是一种氧化铝生产方法，所述方法使通过将含铝 原材料进行盐酸处理并从澄清氯化物溶液中提取六水合氯化铝晶体并且将其进行两阶 段热分解来生产冶炼级氧化错（Eisner D·，Jenkins D.H. and Sinha Η·Ν· Alumina via hydrochloric acid leaching of high silica bauxites-process development. Light metals，1984, 411-426页）。根据所述方法，利用间接加热将获得的六水合氯化铝晶体在阶 段I内以200?250°C进行热分解直至形成铝氯氧化物，然后在阶段II中经由炉气加热至 至多1000°C，生产工业氧化铝。 所述方法的缺陷包括产品中的高氯含量（0. 03% )，其超出冶炼级氧化铝的允许 限值约3倍。用此方法的AlCl3 · 6H20分解的热能消耗达到15GJ/吨回收氧化铝。在这种 条件下将材料加热至l〇〇〇°C导致氧化铝中α相增加（70%以上），其使得产品不适合于冶 金目的。高工艺温度增加了对环境的热损失。 本专利技术的目的是开发一种同样由低级原材料生产冶炼级氧化铝的盐酸方法，从而 允许处理低级的高二氧化硅矿和废物。 技术结果是提高氧化铝品质并且降低高工艺产率下的能耗。 以上技术结果如下实现：在所述中，包括：用盐酸处理含铝原 材料；从澄清氯化物溶液中分离六水合氯化铝晶体；并且将所述晶体在两个阶段中热分解 以生产氧化铝产品，在阶段II的热分解中，以供应的蒸汽总重量与生产的氧化铝重量之比 为0. 2?5. 7来连续供应水蒸汽。 在要求保护的区间内的，于0. 2的值开始显现水蒸汽引入的积极效果。其在5. 7 的值时达到最大，并且蒸汽消耗的进一步增加导致了非生产性的热损失。 六水合氯化铝的热分解是其水解（热水解）的变型，但在技术文献中，其通常被称 为煅烧，并且由以下反应式表示 2A1C13 · 6H20 = A1203+6HC1+9H20 (I) 实际上，所述过程经过一系列具有不同碱度和水合程度的碱性铝氯化物（氯氧化 物）的中间反应。这些中间反应中的一些（且不总是连续反应）可如下书写： AlCl3 · 6H20 - Al (OH) C12+5H20+HC1 (2) Al (OH) C12+H20 - Al (OH) 2C1+HC1 (3) 2A1 (OH) 2C1+H20 - Al2 (OH) 5C1+HC1 (4) Al2 (OH) 5C1+H20 - 2A1 (OH) 3+HC1 (5) 反应（2)伴随着水的释放进行，按照化学计量学，其应当足以完成总反应（I)且有 过量。但是，根据文献数据和我们自己研宄的结果，于100°c?500°C，当材料是铝氯氧化物 时，所述过程终止，因为蒸汽形式的水被从反应区域中迅速去除而没有设法与反应（3)? (5)中分解的中间产物反应。进一步的反应仅在如现有技术中实施的炉气存在下温度增加 至900°C?1000°C时是可能的。尤其，有机燃料燃烧产物中含有的水在此起着必不可少的 作用。然而，这种水蒸汽不足以迅速且有效的完成氧化铝形成。 如果在铝氯氧化物形成阶段完成之后使蒸汽形式的水强行加入所述过程，情况将 发生根本改变。之后，按照相关技术中描述的水热机理，反应（3)?（5)平稳进行并形成氧 化铝。水过剩的水解继续剧烈且不可逆地进行；由于此原因，最终产物中残留的氯浓度最低 (如α相含量），因为其形成条件被极端地限制。在高温下进行阶段II的必要性不再存在。 由此，实现了大约两倍的热能消耗降低。 所述如下进行。 用盐酸浸取含铝原材料，移除固相，并且通过蒸发澄清氯化物溶液或者用气态氯 化氢盐析而分离六水合氯化铝晶体。随后将分离的晶体在110°c?250°C的任何炉中加热， 直至形成铝氯氧化物，并且由于初始产物脱水期间释放的水耗尽而显著减缓进一步的化学 转化（阶段I)。其后，以供应的蒸汽总重量与生产的氧化铝重量之比为〇. 2?5. 7将水蒸 汽供应至所述炉，并且完成该过程（阶段II)。将阶段II中的温度维持在150°C?450°C即 已足够，其显著减少热消耗，并且所陈述的供应的蒸汽总重量与生产的氧化铝重量之比为 约0. 2?5. 7使得能够将用于使蒸汽过热的热量最小化，这取决于所选的炉类型，因为固体 材料与气态（蒸汽）相相互作用的条件不同。 仅在六水合氯化铝分解的阶段II内供应水蒸汽使得能够降低高氧化铝品质和工 艺产率时的蒸汽消耗。初步评估显示此方法允许将六水合氯化铝分解期间的总热能消耗减 少1. 5?2倍。 通过以下实例阐明所述。 将称量的IOOg高岭土与25%盐酸溶液以L:S = 4:1的液固比混合，所述高岭土 中主要物质的含量（％ )如下：Α120336· 4 ;Si0245 . 3 ;Fe2030. 78 JiO2O. 51 ;CaO 0· 96 ;MgO 0.49。将其置于特氟龙涂布的高压釜中，并伴随搅拌在180°C保持3小时。在过程完成后， 过滤获得的浆料，并且向澄清氯化物溶液中鼓入气态氯化氢直至出现六水合氯化铝晶体； 将所述晶体在过滤器上用38%盐酸漂洗。获得总计1513g的AlCl 3 · 6H20。将晶体置于加 热至200°C的实验室管式炉中并于其中保持0. 5小时，完成分解阶段I。此后，将来自容有 沸水的烧瓶的水蒸汽吹过所述炉，完成分解阶段II。由蒸发的水重量测定蒸汽消耗，同时努 力将所要求保护的供应的蒸汽总重量与生产的氧化铝重量之比维持在〇. 2?5. 7范围内。 阶段Π 的持续时间不超过0. 5小时。 在连续的试验中，阶段II的条件发生变化。试验结果呈现在实施例的表中，其显 示了根据冶炼级本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产氧化铝的方法，其包括：用盐酸处理含铝原材料；从澄清的氯化物溶液中分离六水合氯化铝晶体；并且将所述晶体在两个阶段中热分解以生产氧化铝，所述方法的特征在于，在热分解阶段II中，以供应的蒸汽总重量与生产的氧化铝重量之比为0.2～5.7来连续供应水蒸汽。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·森尤塔，A·V·帕诺夫，
申请(专利权)人：俄罗斯工程技术中心，
类型：发明
国别省市：俄罗斯;RU
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