非冶金氧化铝的制备方法技术

本发明专利技术属于氧化铝生产领域，具体涉及一种非冶金氧化铝的制备方法。非冶金氧化铝的制备方法，具体制备步骤为：a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250℃下焙烧改性；b)将焙烧改性的铝熔渣通过拜耳法制得氧化铝或氢氧化铝；c)利用b步骤所得氧化铝或氢氧化铝制得非冶金氧化铝；其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100：5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的尾渣。本发明专利技术利用熔融还原法制取硅钛铁合金时产生的铝熔尾渣来生产非冶金氧化铝，实现铝熔渣综合资源化和无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策；另外，该渣产生的过程中具有大量余热，因而有效的利用该渣节约电耗，具有一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化铝生产领域，具体涉及一种。
技术介绍
从现有的用途来看，大体可以把氧化铝分为两大类一类是用作电解铝生产的冶金氧化铝，占氧化铝产量的大多数；另一类为非冶金氧化铝，包括非冶金用的氢氧化铝和氧化铝，也称之为多品种氧化铝或特种氧化铝，因其作用不同而与冶金氧化铝有较大的区别，主要表现在纯度、化学成分、形貌、形态等方面。我国多品种氧化铝的生产已有三四十年的历史，先后开发出了 110多个品种的特种氧化铝及其水合物，占我国全部氧化铝生产量的6%左右。如山东铝厂已能生产20多种 产品，年产量达数百吨。国内外对开发和生产多品种氧化铝都非常重视，其主要原因有(I)多品种氧化铝用途广泛；(2)冶金氧化铝产能过剩促进了多品种氧化铝的开发；(3)多品种氧化铝产品技术含量较高、附加值高。我国多品种氧化铝生产起步于20世纪60年代，价格为冶金用氧化铝的f 20倍，根据IAI的统计数据显示，我国多品种氧化铝在总氧化铝产量中的比重已由1998年的3%上升到现在的99TlO%左右，与世界多品种氧化铝所占比例一致。随着中国经济的不断发展，精细陶瓷工业将会有很大的发展，对多品种氧化铝的需求量必然也会有较大的提高。目前，生产非冶金氧化铝多以铝土矿为原料。众所周知，我国铝土矿资源整体条件不好，主要是低品位矿石比例大，铝硅比偏低，导致氧化铝生产工艺复杂，能耗高、成本高。在面对铝土矿资源先天不足导致成本上升的同时，也不能忽视对短缺的矿产资源过早过度开发带来的负面影响。另外，我国攀枝花地区采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中，除获得相应目标硅钛铁合金外，还会产生大量的尾渣，从资源综合利用的角度出发，利于废弃物进行非冶金氧化铝生产对环境保护具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种，该方法以熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣为原料，实现了废弃物再利用。本专利技术的技术方案为本专利技术提供了一种，具体步骤为a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000_1250°C下焙烧改性；b)焙烧改性后的铝熔渣通过拜耳法制得氧化铝或氢氧化铝；c)利用b步骤所得氧化铝或氢氧化铝制得非冶金氧化铝；其中，铝熔渣与碱性物质的重量比为100 5 50 ;所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣。优选的，上述铝熔渣的成分满足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 30wt%，SiO2 I 7wt%, MgO 3 10wt%, TiO2 含量低于 3wt%。优选的，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰。优选的，所述步骤a中焙烧改性O. 5-1小时。优选的，所述步骤a铝熔渣焙烧改性后铝硅比达25以上。优选的，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生铝熔渣过程中的热量。优选的，所述焙烧改性在化渣炉中进行。所述化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。本专利技术b步骤中拜耳法制备非冶金氧化铝过程中，焙烧改性后的铝熔渣通过碱溶液碱溶得铝酸钠溶液；其中，碱溶液的浓度为20(T230g/L，碱溶液与铝熔渣的液固比为O.9-1. 2，碱溶时间为lh-3h，碱溶温度为200-300°C。本专利技术还提供了熔融还原法制取硅钛铁合金时产生的铝熔渣在制备非冶金氧化铝中的用途。本专利技术的有益效果本专利技术利用熔融还原法制取硅钛铁合金时产生的铝熔废渣来生产非冶金氧化铝，实现铝熔渣综合资源化和无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策。另外，铝熔渣产生的过程中具有大量余热，直接利用该热量用来生产非冶金氧化铝可节约电耗，具有一定的经济效益。具体实施例方式本专利技术提供了一种，具体步骤为a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000_1250°C下焙烧改性；b)焙烧改性后的铝熔渣通过拜耳法制得氧化铝或氢氧化铝；c)利用b步骤所得氧化铝或氢氧化铝制得非冶金氧化铝；其中，铝熔渣与碱性物质的重量比为100 5 50 ;所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中产生的尾渣，其主要物相为铝酸钙和镁铝尖晶石；本专利技术b步骤所得氧化铝或氢氧化铝可采用水热法、溶胶凝胶法等现有的制备非冶金氧化铝的方法来制得非冶金氧化铝产品。优选的，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰；活性石灰也生石灰,主要成分为CaO，由石灰石(CaCO3)煅烧成的。优选的，上述铝熔渣的成分满足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 25wt%，SiO2 I 3wt%, MgO 3 8wt%, TiO2 含量低于 3wt%。优选的，所述步骤a铝熔渣焙烧改性后铝硅比达25以上；按拜耳法工艺要求，铝硅比越高越有利于招的溶出。·优选的，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生铝熔渣过程中的热量；因为铝熔渣本身温度较高，利用其自身的温度直接进行焙烧改性可有效的降低焙烧过程中的能源消耗，同时降低其生产成本。本专利技术也可将熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣冷却后，在化渣炉中进行焙烧改性；所述化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。本专利技术b步骤中拜耳法制得氧化铝或氢氧化铝的过程中，焙烧改性后的铝熔渣通过碱溶液碱溶得铝酸钠溶液；其中，碱溶液的浓度为20(T230g/L，碱溶液与铝熔渣的液固比为O. 9-1. 2,碱溶时间为lh-3h,碱溶温度为200-300°C ;其中，碱溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，碱溶指焙烧改性后的铝熔渣与碱溶液混合搅拌。拜耳法是指用苛性钠溶液加温溶出铝土矿(本专利技术中是焙烧改性后的铝熔渣)中的氧化铝，得到铝酸钠溶液；铝酸钠溶液与残渣(赤泥)分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950 1200°C温度下煅烧，便得氧化铝成品；析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。本专利技术为在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250°C下焙烧改性；改性后的招熔洛通过碱溶液碱溶得招酸钠溶液；招酸钠溶液与残洛分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经过搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950 1200°C温度下煅烧，得氧化铝；再将所得的氧化铝或氢氧化铝采用水热法、溶胶凝胶法等现有的制备非冶金氧化招的方法制得非冶金氧化招产品；其中，碱溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，碱溶指焙烧改性后的铝熔渣与碱溶液混合搅拌。所述非冶金氧化铝为氢氧化铝阻燃剂、人造大理石、厨卫用具添加料、低钠氧化铝、β —氧化铝、焙烧氧化铝、片装氯化铝、熔融氧化铝、活性氧化铝、无定形铝胶或高纯超细氧化铝。为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步说明本专利技术。实施例I熔融还原法制取硅钛铁合金过程中，从冶炼炉出来的铝熔渣的温度为1754 °C，以该铝熔渣为原料(其主要成分为A1203 55. 4%、CaO 26. 3%、MgO 8. 2%, SiO2 5. 3%、TiO2I.6%)，向其中添加5 20wt%的碳酸钠，在等离子炉(炉内温度保持在1200°C )中焙烧40分钟；向焙烧改性后的铝熔渣中加入200g/L浓度的碳酸钠溶液在200°C条件下碱溶2小时，得铝酸钠溶液；铝酸钠溶液与残渣分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间(12小时)搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950 1200°C温度下煅烧，便得氧化铝成品；所得氧化铝符合GB/T42本文档来自技高网...

【技术保护点】
非冶金氧化铝的制备方法，具体步骤为：a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000？1250℃下焙烧改性；b)焙烧改性后的铝熔渣通过拜耳法制得氧化铝或氢氧化铝；c)利用b步骤所得氧化铝或氢氧化铝制得非冶金氧化铝；其中，铝熔渣与碱性物质的重量比为100：5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的尾渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：青光红，陈涛，吴胜利，袁兵，卓胜，郑德明，
申请(专利权)人：攀枝花钢城集团有限公司，
类型：发明
国别省市：