一种高碳酸盐铝土矿的处理方法与流程

本发明属于铝土矿生产氧化铝领域，具体涉及一种高碳酸盐铝土矿的处理方法。

背景技术：

拜耳法流程简单，生产成本低，是生产冶金级氧化铝的主要方法。但是当铝土矿中石灰石(caco3)、白云石(caco3·aco石3)等碳酸盐矿物增多时，碳酸根在拜耳法生产过程中，随着氧化铝的溶出进入到系统的母液中，导致系统碳碱升高。影响拜耳法生产过程，会导致分解率降低，析出的氢氧化铝变细。碳碱继续增高严重，会影响生产正常运行，导致溶出系统料浆自蒸发器堵管。针对系统碳碱升高，不得不采用高耗能的强制循环蒸发器蒸到较高浓度进行排盐。针对高碳酸铝土矿处理，目前工业生产上还没有很好的办法。主要是通过限制矿石中的cao和mgo的含量，来控制铝土矿中碳酸根的量。比如按铝土矿的标准gb/t24483-2009，对所有堆积型(一水硬铝石型)铝土矿(cao+mgo)的含量要求小于1.5％；对铝硅比5以上的沉积型(一水硬铝石型)铝土矿，(cao+mgo)的含量要求小于1.5％。再有就是对进入系统溶液的碳酸根强化蒸发排盐来降低对生产流程的影响。如果能通过简单的方法对碳酸盐含量高的铝土矿预处理，先除掉碳酸根后，再对铝土矿进行拜耳法处理，就能避免碳酸盐对拜耳法系统的危害。直接能想得到的方法就是对高碳酸盐铝土矿选矿，但是碳酸盐型脉石矿物的可浮性与铝土矿相似，因此，采用传统的单一浮选工艺处理碳酸盐型高硅铝土矿只能降低sio2含量以提高铝硅比，而不能有效脱除其中的碳酸盐杂质。专利文献cn201611144892，“一种碳酸盐型高硅铝土矿的选矿方法”，提出采用“浮选脱硅-稀盐酸浸出”新工艺，来处理碳酸盐型高硅铝土矿，该方法主要包括以下步骤：首先将碳酸盐型高硅铝土矿(原矿)进行破碎、筛分、磨矿、分级，然后将分级后的铝土矿采用粗选-扫选-精选的浮选方法进行选别，得到不同品质的铝土矿粗精矿和中矿，将浮选所得铝土矿粗精矿及中矿产品按比例进行配矿得到混合矿，将混合矿与稀盐酸混合并反应，固液分离，得到酸浸液和酸浸渣，清洗、干燥酸浸渣得到浸出精矿，浸出精矿与氧化铝的质量百分数大于50％的中矿合并得到高铝硅比、高al2o3品位的合格铝土矿。针对碳酸盐型高硅铝土矿，本发明提供的两段“浮选脱硅-稀盐酸浸出”的新工艺，与传统工艺相比能获得更好的选别指标。

采用上述专利的方法，可以处理碳酸盐型高硅铝土矿。能去除精矿中的碳酸盐矿物，并提高铝土矿的品位，但须增加盐酸处理步骤，消耗盐酸，在碱法生产中采用酸法处理过程，对整个流程循环不利，即盐酸处理得到的精矿含有酸性附液，而拜耳法处理过程为碱性，势必要增加碱的消耗。而对于低硅的高碳酸盐型铝土矿，目前还没有好的处理方法。

技术实现要素：

针对高碳酸盐铝土矿要么不能采用拜耳法处理，即使采用也会造成拜耳法系统碳碱升高，不得不采用高能耗的强制循环蒸发器排盐来降低系统的碳碱的技术问题，本发明提供一种高碳酸盐铝土矿的处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种高碳酸盐铝土矿的处理方法，采用稀碱溶液先对高碳酸盐铝土矿预处理，预处理后的铝土矿进行常规拜耳法溶出进而得到氧化铝产品，预处理得到的溶液加入石灰苛化，苛化后得到的稀碱溶液去循环处理下一批高碳酸盐铝土矿，苛化渣随拜耳法生产氧化铝的赤泥外排或用于生产轻质碳酸钙。

本发明中，采用稀碱溶液nk浓度(指的是苛性碱浓度)为50g/l到150g/l，预处理温度为20℃到150℃，时间为30min到240min，预处理时铝土矿固含为50g/l到400g/l。

本发明中，铝土矿中碳酸盐矿物为菱铁矿、菱镁矿、方解石、白云石、石灰石。

本发明中，该铝土矿的主要矿物组成为一水硬铝石型。

本发明中，预处理后矿石中碳酸盐的反应率为30％到100％。当碳酸盐为菱铁矿和菱镁矿时，预处理后碳酸盐的反应率为90％到100％。

本发明提出采用低碱浓度溶液对高碳酸盐铝土矿先在较低温度下预处理，使得大部分碳酸盐与稀碱反应进入溶液，对预处理后的铝土矿再采用拜耳法溶出。预处理后得到的溶液主要为低浓度碳酸钠溶液，对该溶液加入石灰苛化处理得到稀碱溶液，再去循环处理下一批高碳酸盐铝土矿，苛化得到的残渣随拜耳法赤泥外排或者用于生产轻质碳酸钙。

本发明的有益效果是：高碳酸盐铝土矿采用低碱浓度低温预处理后，大部分碳酸根进入溶液，碳酸根的反应率可达30％-100％，对碳酸盐矿物为菱铁矿、菱镁矿，碳酸根的反应率可达90％-100％，预处理后铝土矿中无机c的含量可达到0.1％以内，对拜耳法流程不再有不利的影响，不会再导致系统碳碱升高，从而实现高碳酸盐铝土矿也可采用拜耳法处理。

附图说明

图1为高碳酸盐铝土矿处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，为本发明的高碳酸盐铝土矿处理工艺流程图。

首先采用低碱浓度溶液在较低温度下预处理高碳酸盐铝土矿，预处理后的铝土矿再拜耳法溶出。在预处理过程中大部分碳酸盐与稀碱反应进入溶液，预处理后得到的溶液主要为低浓度碳酸钠溶液，对该溶液加入石灰苛化处理得到稀碱溶液，再去循环处理下一批高碳酸盐铝土矿。苛化得到的残渣随拜耳法赤泥外排或者用于生产轻质碳酸钙。采用稀碱溶液nk浓度为50g/l到150g/l，预处理温度为20℃到150℃，时间为30min到240min，预处理时铝土矿固含为50g/l到400g/l。在预处理过程中铝土矿中的大部分高碳酸盐铝土矿与碱液反应得到碳酸钠溶液。之后对预处理浆液进行分离，分离得到的固体继续去拜耳法溶出，稀释分离得到氧化铝产品以及赤泥。预处理后分离得到的液体，加入石灰苛化，苛化后的残渣随拜耳法赤泥外排或者去生产轻质碳酸钙，苛化得到的低碱溶液去循环处理下一批高碳酸盐铝土矿。

该方法针对高碳酸盐铝土矿进行处理，该碳酸盐矿物可以是菱铁矿、菱镁矿、白云石、方解石、石灰石、文石等。该铝土矿为一水硬铝石型铝土矿。

采用nk浓度为50g/l到150g/l的稀碱溶液，在温度为20℃到150℃，时间为30min到240min，对铝土矿预处理。在预处理过程中，碳酸盐矿物菱铁矿、菱镁矿、石灰石、等与苛性碱反应，碳酸根的反应率可达30％-100％，其中以菱铁矿、菱镁矿的反应最为完全，碳酸根的反应率可达90％-100％，预处理后铝土矿中无机c的含量可达到0.1％以内，再随后进行拜耳法溶出，对拜耳法体系不再有不利的影响。

实施例1

针对高碳酸盐铝土矿，其铝土矿矿物组成为一水硬铝石型，碳酸盐矿物为菱铁矿，其无机c含量为1.2％，在90℃，用nk为80g/l的碱液处理，铝土矿的加入量为300g/l。反应60min，碳酸根的反应率达到95％，预处理后铝土矿中的无机c含量达0.06％。

实施例2

针对高碳酸盐铝土矿，其铝土矿矿物组成为一水硬铝石型，碳酸盐矿物为菱镁矿，其无机c含量为1.5％。在80℃，用nk为60g/l的碱液处理，铝土矿的加入量为350g/l。反应60min。碳酸盐的反应率达到96％，预处理后铝土矿中的无机c含量达0.08％。

实施例3

针对高碳酸盐铝土矿，其铝土矿矿物组成为一水硬铝石型，碳酸盐矿物为菱镁矿，其无机c含量为3％。在70℃，用nk为120g/l的碱液处理，铝土矿的加入量为300g/l。反应60min。碳酸盐的反应率达到92％，预处理后铝土矿中的无机c含量达0.07％。

实施例4

针对高碳酸盐铝土矿，其主要矿物组成铝土矿为一水硬铝石型，碳酸盐矿物为石灰石，其无机c含量为1％。在130℃，用nk为160g/l的碱液处理，铝土矿的加入量为200g/l，反应60min。碳酸盐的反应率为82％，预处理后铝土矿中的无机c含量达0.05％。

以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。