高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法.pdf

(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CN110510646A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910909622.9C22B3/04(2006.01)(22)申请日2019.09.25C22B7/04(2006.01)(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人李艳军于天一高鹏孙传尧宋振国(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人李珉(51)Int.Cl.C01F7/08(2006.01)C01F7/14(2006.01)C22B1/10(2006.01)C21B11/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法(57)摘要一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，按以下步骤进行：(1)将高铁铝土矿破碎磨矿；(2)铝土矿矿粉置于悬浮焙烧炉中，通入高温还原气体，在悬浮状态进行预还原焙烧；尾气收集；(3)还原物料放出与石灰混合，直接进入电弧熔炼炉；(4)通过电弧熔炼炉熔炼，生成的铁水和炉渣分别排出；(5)炉渣空冷后与碳酸钠溶液混合浸出，过滤分离出铝酸钠溶液；(6)将尾气通入铝酸钠溶液中进行碳分反应，反应结束后过滤获得Al(OH)3。本发明的方法能使高铁铝土矿中的铁和铝得到有效分离与回收。CN110510646ACN110510646A权利要求书1/1页1.一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将高铁铝土矿破碎后磨矿，至粒径≤0.074mm的部分占总质量≥45％，制成铝土矿矿粉；(2)获得的铝土矿矿粉置于悬浮焙烧炉中，从悬浮焙烧炉底部通入高温还原气体，使铝土矿矿粉处于悬浮状态，并被加热至600～850℃进行预还原焙烧；所述的高温还原气体为CO或CO+H2混合气体，混合气体中CO的体积浓度≥30％；预还原焙烧过程中，产生的尾气从悬浮焙烧炉的排气口通入气体收集装置；(3)预还原焙烧完成后，停止通入还原性气体，将生成的还原物料从悬浮焙烧炉中放出，直接与石灰混合形成混合物料，混合物料直接进入电弧熔炼炉；石灰的用量按混合物料中CaO与Al2O3的摩尔比为1.7～2.0；预还原焙烧过程中，还原气体的总体积与悬浮焙烧炉中铝土矿矿粉的质量比为0.1～0.5m3/kg；(4)通过电弧熔炼炉对混合物料升温熔炼，熔炼温度1350～1500℃，时间30～45min；熔炼生成的铁水和炉渣分层，铁水从铁水出口排出，炉渣从排渣口排出；(5)炉渣空冷至常温后，与碳酸钠溶液按液固比6～10L/kg混合，在40～80℃条件下浸出80～100min；浸出后的物料过滤，分离出滤液铝酸钠溶液和滤渣；所述的碳酸钠溶液的浓度80～120g/L；(6)通过引风机将气体收集装置中的尾气通入铝酸钠溶液中，在温度45～65℃和搅拌条件下使碳酸钠溶液进行碳分反应，尾气中的CO2使铝酸钠分解为Al(OH)3析出；碳分反应结束后的物料过滤，获得的固相中固体成分为Al(OH)3。2.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(2)中，铝土矿矿粉在悬浮焙烧炉内的预还原焙烧时间20～40min。3.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(6)中，通入铝酸钠溶液中的尾气的CO2的体积百分比≥40％。4.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于所述的铁水的纯度≥92％。5.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于铁的回收率≥95％。6.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(6)中，搅拌速度200～250r/min。7.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(5)中，炉渣中氧化铝的浸出率≥80％。8.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(5)中，炉渣空冷是在冷却罐中空冷，空冷过程中，炉渣逐渐形成疏松的粉末。9.根据权利要求1所述的一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法，其特征在于步骤(2)中，预还原焙烧后铁元素的金属化率≥90％。2CN110510646A说明书1/4页高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法技术领域[0001]本发明属于矿物加工、冶金技术领域，特别涉及一种高铁铝土矿悬浮态预还原-电炉熔炼分离回收铁铝的方法。背景技术[0002]我国是世界第一大钢铁生产和