生态处理贫铝矾土提取氧化铝的试验研究

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铝土矿提取氧化铝

铝土矿提取氧化铝

铝土矿提取氧化铝铝土矿提取氧化铝是工业领域一项极为重要的工艺技术,据调查,全球氧化铝的产量占据了铝产量的约90%。

本文将从铝土矿的定义、提取氧化铝的工艺流程、以及目前常用的提取方法三个方面对铝土矿提取氧化铝进行分析,具体内容如下:一、铝土矿的定义铝土矿是指以铝石和高岭土为主要原料的矿物,是一种含铝的非金属矿产。

铝土矿主要分布在地球的热带和亚热带地区,其中中国拥有世界上最大的铝土矿资源储量。

铝土矿在工业生产中是重要的原材料之一,主要用于提取氧化铝。

二、提取氧化铝的工艺流程铝土矿提取氧化铝的工艺流程一般包括以下几个步骤:1、粉碎:将原料的大块铝土矿经过破碎后,获得的矿石颗粒尺寸需要达到1-5mm。

2、酸浸:采用硫酸或氢氧化钠等酸性溶液进行酸浸,将铝土矿中的铝氧化物化为可溶性的铝离子。

3、净化:将浸出液进行清洗和沉淀,去除其中的杂质,以保证萃取后的纯度。

4、输送:将清洁的提取液输送至萃取车间。

5、萃取:采用具有选择性的药剂进行萃取,将铝离子从提取液中萃取出来,并获得成品。

6、精制:将萃取出的氧化铝进行进一步的精制,提高氧化铝的纯度,以便制造乙烯、电线电缆、航空器、建筑及交通工具等产品。

三、常用的提取方法目前,铝土矿提取氧化铝常用的方法有卡尔门处理法和贝尔法两种。

1、卡尔门处理法卡尔门处理法也称氢氟酸法,由挪威尔尔柏格卡尔门发明,故得名。

这种方法的原理是将铝土矿与氢氟酸相反应,制成萃取液,并将萃取液用分离、蒸发等工艺处理,获得纯度较高的氧化铝。

2、贝尔法贝尔法是利用碱金属氰化物在碱性介质中萃取氧化铝的工艺方法。

与卡尔门处理法不同,这种方法可以同时提取铝、锂和钠等多种金属。

其优点是能产生低成本的氢氧化铝,并且可以降低铝土矿浸出和提取的成本。

总之,铝土矿提取氧化铝是一项极为重要的工业技术,其发展进程不断加快。

在未来,随着铝土矿资源的逐渐匮乏,对于铝土矿的可持续性开发和利用,以及提取氧化铝的新技术的开发和研究,在实现高质量、高效率、低成本的生产目标方面将会面临更大的挑战。

铝矾土测定实验报告

铝矾土测定实验报告

一、实验目的1. 掌握铝矾土的测定方法。

2. 学习化学分析方法在矿物分析中的应用。

3. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理铝矾土是一种含有铝、硅、铁等元素的矿物,其主要成分是氧化铝。

本实验采用滴定分析法测定铝矾土中的氧化铝含量。

氧化铝与氢氧化钠反应生成可溶性偏铝酸钠,再用硫酸标准溶液滴定,根据消耗的硫酸标准溶液的体积计算氧化铝含量。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:滴定管、锥形瓶、移液管、电子天平、烧杯、玻璃棒等。

2. 试剂:铝矾土样品、氢氧化钠溶液、硫酸标准溶液、酚酞指示剂等。

四、实验步骤1. 称取0.2g铝矾土样品,放入烧杯中,加入10mL氢氧化钠溶液,煮沸,搅拌,直至样品溶解。

2. 将溶液过滤,收集滤液于锥形瓶中。

3. 用移液管移取10mL滤液于另一锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂。

4. 用硫酸标准溶液滴定至溶液由粉红色变为无色,记录消耗的硫酸标准溶液体积。

5. 根据消耗的硫酸标准溶液体积,计算氧化铝含量。

五、实验数据记录与处理1. 称取铝矾土样品的质量:0.2g2. 消耗的硫酸标准溶液体积:V mL3. 硫酸标准溶液的浓度:C mol/L4. 氧化铝含量的计算公式:氧化铝含量(%)= (C × V × 342.3) / (0.2 × 1000) × 100%六、实验结果与分析1. 实验结果:根据计算公式,测得铝矾土样品中氧化铝含量为X%。

2. 分析:本次实验中,氧化铝含量的测定结果与理论值基本一致,说明实验方法可靠,操作规范。

七、实验结论通过本次实验,我们掌握了铝矾土的测定方法,了解了化学分析方法在矿物分析中的应用。

同时,提高了实验操作技能和数据处理能力。

八、实验注意事项1. 称取铝矾土样品时,应尽量精确,避免误差。

2. 滴定过程中,应控制滴定速度,避免过量滴定。

3. 实验操作过程中,应注意安全,防止化学试剂溅伤。

九、实验拓展1. 研究其他矿物分析方法,如原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等。

铝矾土制备活性氧化铝掺合料的研究

铝矾土制备活性氧化铝掺合料的研究

w se a ie y c e rt ot a t t A T . eut s o e a teb s cl n t n t p rtr a dt ew r a xm n db c l a dm r b r e ( MB ) R s l h w d t t h et a ia o m e ue n m ee a e e r a s s h c i e a i
s e is o r d c , r saln tt a p cic S la e ae te ef cs o ac n to e p ce fp o u t c y tlie sae, nd s e f U ̄ c ra,h fe t fc li ain tmpeaur a d tme o cii i r t e, n i n a tvt o yf
无 机 盐 工 业
3 0 I N0RCANI H EM I CC CAL NDUST SI RY
第4 3卷 第 2期
2 1 年 2月 01
铝 矾 土 制 备 活 性 氧 化 铝 掺 合 料 的 研 究
王晓 燕 。 候桂 芹 , 吕朝 霞
( 河北 联 合 大 学 轻工 学 院 , 北 唐 山 0 30 ) 河 600
5 0 o n . ,e p ciey I hb t n ef c o eo ti e u n d xu e u d rto ec n i o so k i g r g t 0 C a d 1 0 h rs e t l. n ii o f t f h b an d a mi aa mit r n e s o d t n n a a - g e ae v i e t l h i l la e p n in r a t n wa h e t Aciae u n d xu ew t s a t n o 0 c ud rd c h x a s n rt f x a so e ci s t e b s . t td a mi a a mitr i ma sf ci f % o l e u et e e p n i ae o o v l h r o 3 o

从铝土矿中提取氧化铝20121218

从铝土矿中提取氧化铝20121218

碱处理
Fe2O3、 铝硅酸钠
CO2 NaAlO2
NaHCO3 Al(OH)3
NaOH溶

CO2酸化
过滤
过滤
灼烧
铝土矿
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
Al2O3
思考与评价
你认为这两种方法哪一种更适合工业 生产,说出你的理由。
HCl Al2O3
AlCl3
NaOH
NaOH
Al(OH)3
CO2
NaAlO2
从铝土矿制备铝的工艺流程:
选择原料
控制反应条件
铝 土 矿
NaOH 溶液
过滤
NaAlO2 溶液
通入 CO2
过滤
Al(OH)3 灼烧 沉淀
氧 化 铝
制备物质的一般流程:
分析目标产品 选择原料
确定反应原理 设计反应路径 设计反应装置 控制反应条件
分离提纯产品
【迁移训练1】是一种重要的金属,在生产、生活中具 有许多重要的用途,下图是从铝土矿中(主要成分是Al2O3, 还有少量的Fe2O3、SiO2) 制备铝的工艺流程:
和环保问题。
(4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用__B__ (填编 号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 理由是 _铝__与_浓__硫__酸__在__常__温__下_发__生__钝__化__,__加__热_溶__解__ __会__产_生__有__毒__气__体__S_O_2_,__原__料__利__用_率__低__;__稀__硝__酸__能_溶__解__铝__但__ __会__产_生__N__O_气__体__,__污__染_空__气__,__硝__酸__利__用_率__低__;__而__铝__与__稀_硫___ __酸__反_应__速__率__较__快__,__产_生__的__H__2对__空__气__无__污__染______________

酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究

酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究

酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究一、引言酸浸取铝灰制备高纯氧化铝是一项重要的工艺研究,它对于提高氧化铝产品的纯度和质量具有重要意义。

在工业生产中,氧化铝是一种重要的无机化工原料,广泛应用于电子、陶瓷、化工等领域。

对于氧化铝生产工艺的研究和改进具有重要意义。

二、酸浸取铝灰工艺流程1. 原料制备酸浸取铝灰的制备过程中,首先需要准备优质的铝灰原料。

铝灰是以铝矾土为原料,经过矿石选别、粉碎、磨矿等工艺步骤得到的。

铝矾土中含有丰富的氧化铝矿物,是制备氧化铝的重要原料之一。

2. 酸浸工艺经过原料制备后,铝灰进入酸浸工艺环节。

通常采用浸出法,即采用强酸(如硫酸)对铝灰进行酸浸处理,使铝灰中的氧化铝矿物溶解到溶液中,形成含铝的酸溶液。

3. 混合沉淀在酸浸过程中,提取出的含铝酸溶液需要进行混合沉淀处理。

这一步是利用化学方法将溶液中的杂质除去,同时将铝形成沉淀物,最终得到高纯度的氧化铝产品。

三、酸浸取铝灰工艺的改进和研究1. 提高氧化铝产品的纯度当前,酸浸取铝灰工艺在提高氧化铝产品纯度方面存在一些问题,如溶液中含有的杂质较多,导致氧化铝产品的纯度无法达到要求。

如何提高酸浸过程中的溶液纯度是当前工艺改进的重点之一。

2. 加强环保措施酸浸取铝灰工艺会产生大量的酸液废水,其中含有重金属离子和酸性物质,对环境造成严重影响。

在工艺改进中,加强环保措施,减少废水排放,对于实现可持续发展具有重要意义。

四、个人观点和总结酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究,是当前化工行业的一个重要课题。

通过改进工艺流程,完善环保措施,可以实现氧化铝产品的高纯化、高质量化,为化工产业的发展提供有力支持。

这也是一个与可持续发展目标相符合的重要工作。

深入研究酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺,有助于提升氧化铝产品的竞争力,促进我国氧化铝工业的技术进步和产业升级。

我们有理由相信,通过不懈努力,必将取得工艺研究的丰硕成果。

五、工艺改进方向在酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺的研究中,可以从以下几个方面进行改进和优化:1. 工艺参数优化针对目前酸浸过程中溶液纯度不高的问题,可以通过优化工艺参数来提高溶液中氧化铝的提取率和纯度。

低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术研究

低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术研究

低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术研究摘要:中国的铝土矿资源较为丰富,具备发展氧化铝工业的资源条件,并且随着工业技术的发展,氧化铝投资项目逐渐增多,氧化铝材料制备技术得到了充分的研究和发展。

我国氧化铝工业水平不断攀高,并且氧化铝企业的规模也在不断地扩大,使得氧化铝工业的整体竞争力和发展水平得到大幅度提升。

但是,低品位铝土矿直接生产氧化铝材料制备技术还需要进一步加深研究,氧化铝生产项目具备复杂性和长期性,并且氧化铝生产的投入较高,具备较大的风险,因此更需要对低品位铝土矿直接生产氧化铝材料制备技术进行研究,从而进一步优化氧化铝工业布局,优化资源配置,促进氧化铝工业的可持续稳定发展。

本文将从低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术的积极影响入手,分析低品位铝矿直接生产氧化铝的具体生产工艺路线,并重点研究低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术,为我国氧化铝工业发展提供技术动力。

关键词:低品位铝矿;直接生产;氧化铝;材料制备技术一、低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术的积极影响1.1有利于降低氧化铝生产能耗和生产成本随着能源价格的不断攀升,氧化铝企业更加重视对生产工艺以及生产原料的研究,为了能够提高氧化铝材料价格的竞争力,各大氧化铝公司着眼于低品位铝矿直接生产氧化铝的生产工艺,并且在重视低品位铝矿勘察的同时提高氧化铝生产技术含量,从而攻克低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术难关,显著提高氧化铝的生产质量和效率,满足市场对氧化铝的需求。

同时,低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术水平的提升有利于降低生产能耗以及生产成本,针对不同类型的铝土矿选择合适的氧化铝材料制备技术,从而优化资源配置的同时显著提高低品位铝矿原料的利用率。

1.2有利于推动中国低品位铝矿生产氧化铝材料制备技术的发展拜耳法、烧结法以及串联法都是生产氧化铝材料的常用工艺,能够将我国丰富的低品位铝土矿有效利用起来,并降低氧化铝的生产成本和综合能耗,而加强对低品位铝矿直接生产氧化铝材料制备技术的研究能够进一步推动我国氧化铝生产工艺水平的提升,简化氧化铝生产工艺流程,大幅度提高氧化铝生产技术含量,从而推动我国氧化铝工业的长远发展。

氧化铝生产流程中钒的提取研究

氧化铝生产流程中钒的提取研究

氧化铝生产流程中钒的提取研究一、引言氧化铝是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、电子、建筑等领域。

然而,在氧化铝的生产过程中,常常存在着钒的污染问题,因此如何有效地提取钒成为了一个亟待解决的问题。

二、氧化铝生产流程氧化铝生产流程一般包括以下几个步骤:1. 矿石选矿:选择含铝量较高的矿石进行选矿;2. 粉碎和浸出:将选好的矿石进行粉碎,并用酸溶解提取铝;3. 氢氧化铝沉淀:将溶解出来的铝与氢氧化物反应生成氢氧化铝沉淀;4. 钙处理:将沉淀中未反应完全的杂质与钙反应生成易于过滤的固体;5. 过滤和洗涤:将固体过滤并洗涤去除杂质;6. 焙烧和粉碎:将洗涤干净的固体进行焙烧和粉碎,得到纯度较高的氧化铝产品。

三、钒污染问题在氧化铝生产过程中,常常会出现钒的污染问题。

钒是一种有害元素,对环境和人体健康都有很大的危害。

因此,如何有效地提取钒成为了一个亟待解决的问题。

四、钒的提取方法1. 溶剂萃取法:利用溶剂将含钒物质从氢氧化铝中分离出来;2. 离子交换法:利用离子交换树脂将含钒物质从氢氧化铝中分离出来;3. 氧化还原法:利用氧化还原反应将含钒物质从氢氧化铝中分离出来;4. 膜分离法:利用膜对含钒物质进行分离。

五、溶剂萃取法1. 原理:利用具有选择性的溶剂将含钒物质从氢氧化铝中提取出来;2. 操作步骤:(1)将含有钒的溶液与溶剂混合,并搅拌均匀;(2)等待一段时间后,将上层溶液和下层沉淀分离;(3)通过加热或蒸发等方式使得溶剂脱离钒,得到纯度较高的钒。

六、离子交换法1. 原理:利用离子交换树脂对含钒物质进行吸附和分离;2. 操作步骤:(1)将含有钒的溶液通过离子交换树脂柱;(2)等待一段时间后,将树脂柱中吸附的含钒物质洗出;(3)通过加热或蒸发等方式使得洗出的溶液中脱离钒,得到纯度较高的钒。

七、氧化还原法1. 原理:利用氧化还原反应将含钒物质从氢氧化铝中分离出来;2. 操作步骤:(1)将含有钒的溶液与还原剂混合,并搅拌均匀;(2)等待一段时间后,将上层溶液和下层沉淀分离;(3)通过加热或蒸发等方式使得沉淀中脱离钒,得到纯度较高的钒。

含铝渣提取氧化铝的研究

含铝渣提取氧化铝的研究

摘要含钛高炉渣的综合利用一直是钒钛磁铁矿高炉冶炼的难题之一。

以废铝和含钛高炉渣在电渣重熔设备中发生铝热还原反应,铝将钛、硅置换出来,“高钛渣”变成“高铝渣”。

本课题以高铝渣为原料,利用拜耳法的生产工艺提取氧化铝作为电解铝生产的原料。

试验中重点研究了原矿破碎、预脱硅、溶出、加种子结晶、煅烧等工序参数,最终得出了合理的工艺参数和基本理论。

研究结果表明,主要影响溶出段的影响因素有碱的量、温度、时间、碱浓度。

在实验室条件下,预脱硅过程中温度保持在96℃,时间6小时(水浴锅中的水线位置必须在烧杯中的溶液之上)。

常压沸腾条件下保持在6~8小时,碱的量在理论量上增加10%,碱浓度取8mol/L。

结晶温度取60℃(加晶种2g),在预脱硅、溶出、结晶过程中保持中等搅拌强度,使反应进行更充分,也缩短结晶时间。

最终制备出的砂状氧化铝能满足电解铝生产的要求。

关键词高铝渣,拜耳法,高温溶出,加晶种结晶ABSTRACTComprehensive utilization of titanium slag has been one of the problems of blast furnace smelting of vanadium and titanium magnetite. Scrap and titanium slag remelting equipment aluminum thermal reduction reaction, Aluminum titanium, silicon replacement, high titanium slag "into a" high alumina slag.Subject to high alumina slag as raw material,The production process of the Bayer process to extract alumina as aluminum production and raw materials.Focus on the ore crushing test, pre-desilication, dissolution, plus the parameters of the seed crystallization and calcination processes,Ultimately come to a reasonable process parameters and the basic theory.The results showed that Mainly affects the stripping section of the influencing factors of the amount of alkali, temperature, time, alkali concentration. Under laboratory conditions, the pre-desilication process temperature maintained at 96 ℃, time 6 hours (the waterline location of the water bath must be in the top of the solution in the beaker). Atmospheric boiling conditions was maintained at 6 to 8 hours. The amount of alkali in an increase of 10% of the theoretical amount of alkali concentration of 8mol/L. The crystallization temperature taken 60 ℃(plus seed 2g), In the pre-desilication, leaching, crystallization process to maintain the medium stirring intensity, not only making the reaction more fully, but also shorten the crystallization time. The final preparation of sandy alumina can meet the requirements of the electrolytic aluminum production.Key words High alumina slag, Bayer france, The high temperature dissolution, Crystalline seed目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (14)1.1 氧化铝提取背景 (14)1.2 氧化铝提取的研究进展 ........................................................ 错误!未定义书签。

从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法

从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104591239A(43)申请公布日 2015.05.06(21)申请号CN201410811821.3(22)申请日2014.12.23(71)申请人贵州师范大学地址550001 贵州省贵阳市云岩区宝山北路116号(72)发明人陈廷益;刘卫;谢雅典;陈辉林;付业琦(74)专利代理机构贵州省遵义科峰专利商标事务所代理人刘洪贵(51)Int.CI权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法(57)摘要本发明属于冶金、化工生产技术领域,具体是一种从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法。

主要步骤为:将铝土矿研磨均匀并进行灼烧,将铝土矿与浓硫酸混合,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,静置除去不容物得铝酸钠溶液;之后加入浓硫酸并混合均匀得硫酸铝溶液;将氨水与浓硫酸按比例混合反应制得硫酸铵溶液;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,加热温度为10℃~50℃,控制硫酸铝铵溶液的pH值为1~5,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;将硫酸铝铵晶体置于马弗炉中升温至900℃~1400℃,煅烧0.5~2小时,之后冷却制得氧化铝。

本发明提纯效果好,生产效益高。

法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2015-05-06公开公开2015-05-06公开公开2015-05-27实质审查的生效实质审查的生效2015-05-27实质审查的生效实质审查的生效2018-10-09发明专利申请公布后的驳回发明专利申请公布后的驳回权利要求说明书从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法的说明书内容是....请下载后查看。

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的。从上面煅烧后自粉化料的 X 射线衍射图可以 看出,铝矾 中 的 氧 化 铝 晶 相 基 本 上 已 完 全 转 化 为
C12A7(12 Ca O·7 Al 2 O3 )。烧结过程的主要反应有:
!
CaCO3 """Ca O+ CO2 #
(1 )
图1 贫铝矾土矿 X 射线衍射图
收稿日期 2002 -09 -17 ;修改稿日期 2002 -12 -09 。 第一作者简介 陆胜,男,27 岁,工程师,硕士,主要从事生态 环境协调材料的研究。
烧结温度的变化对贫铝矾土中氧化铝提取率的 影响十分明显,关系曲线如图6 所示。
图7 Al(OH)3 透射电子显微镜照片图
时间的延长,贫铝矾土中的高岭石分解趋向完全, Cl2 A7 的生成量也逐渐增多,因而氧化铝的提取率 不断上升。经过一定的烧结时间(约80 mi n )后,氧 化铝的提取率随时间变化十分缓慢。这说明烧结过 程的各种固相反应已经基本完成,七铝十二钙的生 成量不再增加,延长烧结时间只是使烧结过程中的 一些新生矿物的晶体长大,而不能提高氧化铝的提 取率。
出、过滤,滤饼洗涤后供生产生态水泥用,溶液或
直接用于生产多品种氧化铝,或经石灰石脱硅后生
产高纯氧化铝产品。溶出主要反应为:
l2ca O·7 al 2 O3 + l2 na2cO3 + 33 -2 O !!! l4 na al(O-)4 + l2cacO3 + l0 na O-
!"# 试验的工艺流程 试验的工艺流程见图2 。
超细 Al 2 O3 粉体的杂质含量小于0. l % ,其检
图8 Al 2 O3 透射电子显微镜照片
·394 ·




2003 年第22 卷
图9 激光粒度分析仪测定 Al 2 0 3 粉体粒径表
测结果示于表2 中。
表2 超细 Al 2O3 粉体中的杂质
杂质 含量/!g
Si 0 2
na
Ca
25
19
fe 2 O3 0. 87 0. 31
Ti O2 0. 32 0. 03
Ca O 0. 20 53. 5
MO 1. 60 0. 24
K2 O 3. 16 0. 11
Na 2 O 1. 65
LOSS 13. 91 42. 64
%
! 99. 91 98. 63
试验用铝矾土的 X 射线衍射图如图1 所示。 由衍射 图 谱 可 知, 铝 矾 土 中 的 氧 化 铝 以 高 岭
中国铝土矿主要以中、低品位资源为主,因 此,为保持中国氧化铝工业的可持续发展,加强对 中、低品位铝土矿的综合利用是非常必要的。目前 普遍采用 的 拜 耳 法 和 烧 结 法 从 铝 土 矿 中 提 取 氧 化 铝,由于所采用的工艺对铝的含量要求极高,一般 是铝的质量百分数小于45 % 的铝土矿都被视为废 渣而不能使用,大量废弃的低铝矿,不仅浪费了大 量的有限资源,也对环境造成巨大的压力。所以, 研究贫铝矾土的开发利用不仅能缓解富矿日益衰竭 的压力,同时也可减轻因铝矾土矿过度开采造成的 环境压力。
12
注:杂质含量为每克 Al 20 3 中所含的量。
本工艺中产生的残渣直接用于煅烧硅酸盐水泥
熟料,需保证残渣中适当的氧化铝含量。所以,笔
者认为贫铝矾土中氧化铝的合理提取率为80 % 左 右。实验说明,配料中贫铝矾土- 石灰石的钙硅比 为2. 2 时,控制贫铝矾土、石灰石等粉料原料的体 积平均粒径在0. 04 "0. 07 mm 之间,同时使物料 的 烧 结 温 度 稳 定 在 约1 2 7 0 C 、烧 结 时 间 不 低 于
显的影响,同时也是决定 al 2 O3 提取率的关键性因 素,见图3 。
$"$ 物料粒径选择 物料的比表面积与粒径大小和级配(物料中不
同粒径的颗粒所占的百分比分布)有关。物料比表 面积增大有利于固相反应过程中的传质,从而加速 反 应。 图 5 为 烧 结 时 间(80 mi n )和 烧 结 温 度 (l 270 C )不变的条件下,贫铝矾土、石灰石粉料 体积平均粒径的大小与物料烧结后氧化铝提取率之 间的关系。
土———一水硬铝石形式存在。
!"# 试验方法及原理 贫铝矾土、石灰石磨细后按配比混合制团,放
入高温炉内,升温至预定温度后保温适当时间,在
炉内缓 冷 至 一 定 温 度 后 从 炉 中 取 出, 在 室 温 下 急
冷,利用熟料中大量!- C2S(2 Ca O·Si O2 )向 "C2S 转晶这一过程中的体积膨胀,达 到 自 粉 化 目
80 mi n ,这样,既能获得良好的自粉化料,使得贫 铝矾土中氧化铝的提取率处于一个合理的、经济的 范围,又能使整个烧结过程的操作参数与控制目标 统一。
本方法为贫铝矾土的高技术、高附加值的利用 提出了确实可行的途径。通过这种化学方法对贫铝 矾土的处理,可使贫铝矾土得到完全的综合利用, 且生产过程中实现了废弃物的零排放,不产生二次 污染,是一种环保型、清洁型、无污染的氧化铝粉 体生产工艺。该法获得的氧化铝粉体,纯度高、细 度细、白度很高,具有耐高温、耐腐蚀、高表面活 性、高的光吸收性能等许多优异的性能,可广泛应 用于 电 子、 冶 金、 精 细 陶 瓷、 复 合 材 料 等 诸 多 领 域,是一种性能优异的特种原料,因而具有广阔的 市场前景,能产生显著的经济效益和社会效益。
st udy on extracti on of Al u mi nu m Oxi de fro m lean Al u mi na Ore by ecol ogical disposal met hod
Lu sheng 1 ,fang Rongli 1 ,Xie Xiaobin 2
参考文献
1 李承元. [J ]. 有色金属,1999 ,(10 ):12 "14 2 赵玉福. [J ]. 有色冶炼,1999 ,28(2 ):26 "29 3 盛亚君,罗玉长. [J ]. 轻金属,1998 ,(1 ):8 "12 4 方荣利. [J ]. 四川环境,1991 ,11(1 ):42 "46 5 方荣利. [J ]. 四川环境,1992 ,12(1 ):57 "59
率提高,当钙硅分子比约为2 时,提取率达到最大 值,这显然与烧结物料中物质的结合状态有关。进
一步提高钙硅分子比虽然能使烧结物料中的c2S 含 量达到最大值,但同时也将使游离的 ca O 含量增 加,随着烧结反应的进行,将使 c2S 向 c3S 转化, 影响烧 结 料 的 自 粉 化, 从 而 降 低 氧 化 铝 的 提 取 效
图4 描述了混合物料在l 270 C 下烧结80 mi n 后,氧化铝提取率随 ca O 与Si O2 的分子比变化而 变化的情况。当钙硅比较小时,烧结过程中只有少
量的Si O2 与 ca O 生成 c2S,大量游离的Si O2 一方 面阻碍铝矾中高岭土的分解,另一方面也影响 ca O 与 al 2 O3 之间的固相反应,从而使氧化铝提取率降 低。随着混合物料中钙硅比的增大,氧化铝的提取
摘 要 探讨了原料配比、粒度以及配料烧结温度、时间等工艺因素对贫铝矾土中氧化铝的提取效率的影响。
试验研究表明,采用自粉化工艺,可获得高纯超细氧化铝粉体,具有广阔的应用前景。
关键词 贫铝矾土,氧化铝,高纯超细
中图分类号 T@ 133. 1
文献标识码 A
文章编号 1000 -6613(2003 )04 -0391 -04
3 结论
图6 烧结时间与氧化铝提取率的关系
从图6 中 可 见,固 定 烧 结 时 间 为 80 mi n 时, 贫铝矾土中氧化铝的提取率随烧结温度的升高呈上 升状态,并在大约l 270 C 达到最大值。这是因为 烧结温 度 升 高, 贫 铝 矾 土 中 高 岭 石 的 分 解 趋 向 完 全、Cl2 A7 的 生 成 反 应 加 快,氧 化 铝 的 提 取 率 增 大,但当烧结温度超过l 270 C 时,由于贫铝矾土 中部分Si O2 与石灰石分解产生的 Ca O 生成硅酸三 钙(3 Ca O·Si O2 )数量增大,使得氧化铝的提取率反 而呈下降趋势。
本试验采用煅烧自粉化浸取工艺提取贫铝矾土 中的三 氧 化 二 铝, 其 中 浸 取 渣 可 用 于 生 产 生 态 水 泥,浸液在生产过程中循环利用,实现了工艺过程 中废弃物的零排放。是贫铝矾土高附加值、低污染
综合利用的新工艺。在这一工艺过程中,氧化铝提 取是至关重要的步骤。既要通过一定的粉料制备、 烧结和浸取工序,完成一系列的物理、化学变化, 尽可能多地提取贫铝矾土中的氧化铝,又要使得残 渣具有 合 适 的 化 学 和 矿 物 组 成, 以 实 现 其 直 接 利 用。因此对影响氧化铝提取过程的诸多因素进行研 究和分析,寻求合理的工艺配方和工艺条件,提高 贫铝矾土中氧化铝的提取率,不仅具有显著的经济 效益,而且具有积极的理论意义。
1 试验原料及试验方法
!"! 试验原料及其成分 试验所用的贫铝矾土和石灰石,分别来自四川
广元铝土矿及四川江油某石灰石矿。经物相、化学 分析,其成分(质量分数)如表1 所示。
样品名 铝矾土 石灰石
Si O2 43. 92 0. 82
Al 2O3 34. 28 1. 00
表! 试验用主要原料的化学成分的质量分数
2003 年第22 卷第3 I NDUSTRY AND ENGI NEERI NG ROGRESS
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生态处理贫铝矾土提取氧化铝的试验研究
陆 胜1 方荣利1 解晓斌2
(1 西南科技大学材料学院,绵阳 621002 ;2 重庆四维瓷业集团股份有限公司,重庆 402285 )
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2003 年第22 卷
Si
O2
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