一种富铝渣回收氧化铝的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114988443A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210620450.5(22)申请日2022.06.02(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人朱德庆李思唯潘建郭正启杨聪聪李启厚(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114专利代理师蒋太炜(51)Int.Cl.C01F7/0693(2022.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种富铝渣回收氧化铝的方法(57)摘要本发明涉及一种富铝渣回收氧化铝的方法，属于工业废渣资源化利用技术领域。本发明一种富铝渣回收氧化铝的方法，包括以下步骤：第一步，利用由含钠物料和含钙物料按设定比例组成的复合添加剂对富铝渣熔渣改性：第二步，以大于等于20℃/min的冷却速度对熔渣急冷：第三步，碱浸：将急冷后的改性渣破碎、磨矿，然后进行碱浸处理，得到铝酸钠溶液和浸出渣。本发明铝回收率大于75％。本发明铝硅分离程度高、铝回收率高，工艺简单可控，便于工业化应用。CN114988443ACN114988443A权利要求书1/1页1.一种富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，富铝渣熔渣改性：向熔融状态的富铝渣中按照熔渣质量比添加5～20％的复合添加剂，超声波作用使其充分搅拌和熔化；或相向富铝渣中按照渣质量的5～20％添加复合添加剂，熔化、搅拌使其充分混合均匀；所述复合添加剂由按质量百分比计的下述组分组成：40～75％含钠物料，25～60％含钙物料，合计100％；第二步，熔渣急冷：将上述改性的熔渣以大于等于20℃/min、优选为40‑50℃/min的冷却速度进行冷却离心操作；得到急冷后的改性渣；第三步，碱浸：将急冷后的改性渣破碎、磨矿，然后进行碱浸处理，得到铝酸钠溶液和浸出渣。2.根据权利要求1所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：第一步经电炉熔炼后的富铝渣，出炉温度为1150‑1300℃，然后添加所述复合添加剂。3.根据权利要求1所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：在液氮和离心力作用下快速冷却；得到急冷后的改性渣；离心处理时，转速为8000‑10000转/min。4.根据权利要求3所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：第二步熔渣快速冷却至室温。5.根据权利要求1所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：所述含钠物料包括苏打和/或苛性碱，含钙物料包括生石灰、消石灰、石灰石中的至少一种。6.根据权利要求4所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：含钠物料中Na2O含量为20～40wt％，含钙物料中CaO含量为10～20wt％。7.根据权利要求1所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：第三步碱浸时，改性渣细度‑0.074mm75％‑90％。8.根据权利要求1或7所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：第三步碱浸制度为：碱浸温度为65～95℃，碱浓度为2～8mol/L，碱浸时间为30min～180min。9.根据权利要求1、2、7中任一项所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：富铝渣中氧化铝含量为20～50wt％，二氧化硅含量为10～50wt％。10.根据权利要求1、2、7中任一项所述的富铝渣回收氧化铝的方法，其特征在于：铝回收率大于75％。2CN114988443A说明书1/4页一种富铝渣回收氧化铝的方法技术领域[0001]本发明涉及一种富铝渣回收氧化铝的方法，属于工业废渣资源化利用技术领域。背景技术[0002][0003]富铝渣中铝、硅等元素含量较高，主要矿物组成为刚玉(Al2O3)、霞石(NaAlSiO4)、莫来石(3Al2O3·2SiO2)、长石(CaAl2Si2O8)等铝硅矿物。目前，从富铝渣中回收铝的方法可以分为两种，即碱法和酸法。酸法提取氧化铝，是以无机酸为浸出剂，最终所得到的产品为氢氧化铝晶体。该方法存在酸耗大，酸回收复杂等缺点。因此，大多数研究都是以碱法为主，碱法提取氧化铝是通过碱处理富铝渣，使渣中含铝物相转变成铝酸钠，然后通过碱浸回收。碱法提取氧化铝主要包括烧结法、拜耳法和联合法。其中，拜耳法适合处理A/S(wAl2O3/wSiO2)比高于8的富铝渣，联合法或烧结法则适合处理A/S(wAl2O3/wSiO2)比介于4‑8的富铝渣。但是，尚未存在有效措施从低A/S(wAl2O3/wSiO2)比的富铝渣中回收铝，导致资源浪费和铝回收率低。尤其未见可以从低A/S比(即A/S小于1.5)到高A/S比(即A/S大于5)均适用的相关工艺记载。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种富铝渣回收氧化铝的方法，提高氧化铝的回收率，以实现氧化铝的有效回收。[0005]本发明的技术方案为：一种富铝渣回收氧化铝的方