从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法
【技术领域】
[0001] 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。
【背景技术】
[0002] 氧化铝粉体，具有高熔点、高硬度、化学稳定性好等优点，作为耐磨球、耐蚀衬底等 在工业生产中得到广泛应用，但氧化铝粉体大多从铝土矿中提取，早期人们采用拜耳法生 产，因为其生产工艺流程简单，能耗低，但此种方法要求铝土矿中硅铝比为8,然而我国大多 数铝土矿的硅铝比在3-7之间，且多为一水硬铝石，故采用拜耳法提取受到一定的局限性， 在近期的研究中陆续出现了许多方法，如硫酸直接浸取法、氟氨助溶法、硫酸铝铵法、石灰 石烧结自粉化法、碱石灰烧结法、碳酸钠焙烧法、酸碱联合法等，每种方法都有其实用价值， 但同时也存在着许多亟待解决的问题，如提取出来的氧化铝中杂质含量较高。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种从铝土矿中提取高纯氧化 错的方法，提取的氧化错含杂质低，纯度_。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的一种从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其包括 如下步骤：
[0005] (1)将铝土矿研磨均匀并进行灼烧；
[0006] (2)将灼烧后的铝土矿与浓硫酸按比例混合，加热搅拌，自然冷却后沉降分离得浸 出液；
[0007] (3)向浸出液中加入氢氧化钠溶液，静置除去不容物得铝酸钠溶液；
[0008] (4)向铝酸钠溶液中加入浓硫酸并混合均匀得硫酸铝溶液；
[0009] (5)将氨水与浓硫酸按比例混合反应制得硫酸铵溶液；
[0010] (6)将冷却的硫酸铝溶液与硫酸铵溶液充分混合制得硫酸铝铵溶液并置于加热装 置中加热，加热温度为10°c?50°C，控制硫酸铝铵溶液的pH值为1?5,当混合液里产生晶 膜时取出并进行冷却；
[0011] (7)分离出硫酸铝铵晶体并将其烘干，重结晶，再烘干；
[0012] (8)将硫酸铝铵晶体置于马弗炉中升温至900°C?1400°C，煅烧0. 5?2小时，之 后冷却制得氧化铝。
[0013] 在步骤（6)中所述的硫酸铝铵溶液中添加EDTA络合剂并进行搅拌，添加量为 0? 001g/l ?0? 005g/l，揽祥时间为 lOmin ?50min。
[0014] 在步骤（6)中所述的硫酸铝铵溶液中添加活性炭并进行搅拌，添加量为2. 5g/l? 22. 5g/l，揽拌时间为 lOmin ?60min。
[0015] 在步骤（6)中所述的硫酸铝铵溶液中添加活性炭并进行搅拌，添加量为10g/l，搅 拌时间为30min。
[0016] 在步骤（6)中所述的硫酸错按溶液中添加活性炭之如，在活性炭中加入稀硫酸并 进行搅拌，然后用去离子水清洗1次?5次。
[0017] 在活性炭中加入稀硫酸的浓度为0%?14. 68%，然后用去离子水清洗1次?5 次。
[0018] 在活性炭中加入稀硫酸的浓度为7. 61%，然后用去离子水清洗2次。
[0019] 在步骤（6)中所述的硫酸铝铵溶液中添加分子筛并进行搅拌，添加量为0. 05g/ 1?0? 25g/l，揽祥时间为lOmin?60min。
[0020] 在步骤（6)中所述的硫酸铝铵溶液中添加分子筛之前，在分子筛中加入稀硫酸并 进行搅拌，然后用去离子水清洗1次?5次。
[0021] 在活性炭中加入稀硫酸的浓度为0%?14. 68%，然后用去离子水清洗1次?5 次。
[0022] 本发明的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法具有以下优点：第一，有效去除硫酸 铝铵晶体中的铁等杂质，其中铁的脱除率达到80. 67%，使得加工出的氧化铝纯度更好；第 二，加工过程更加高效；第三，由于活性炭是具有较强吸附能力的物质；具有合理的发达的 毛细管孔隙结构，这些孔隙结构可以对溶液中的金属离子产生吸附作用，所以对铁离子以 外的金属离子同样可脱除；第四，降低了生产成本，提高经济效益；第五，过滤过程更加高 效。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法的工艺流程图；
[0024] 图2为在硫酸铝铵溶液中加入EDTA络合剂，铁的脱除率与EDTA添加量关系图。
【具体实施方式】
[0025] 如图1所示，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案 进行清楚、完整地描述。
[0026] 本发明的一种从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其包括如下步骤：
[0027] (1)将铝土矿研磨均匀并进行灼烧；灼烧2?5小时；
[0028] (2)将灼烧后的铝土矿与浓硫酸按比例混合，加热搅拌，自然冷却后沉降分离得浸 出液；铝土矿与浓硫酸的比例为1:1. 5,浓硫酸的浓度为90%，搅拌时间为1小时；
[0029] (3)向浸出液中加入氢氧化钠溶液，静置除去不容物得铝酸钠溶液；
[0030] (4)向铝酸钠溶液中加入浓硫酸并混合均匀得硫酸铝溶液；
[0031] (5)将氨水与浓硫酸按比例混合反应制得硫酸铵溶液；氨水和浓硫酸按2:1的比 例混合；
[0032] (6)将冷却的硫酸铝溶液与硫酸铵溶液充分混合制得硫酸铝铵溶液并置于加热装 置中加热，加热温度为l〇°C?50°C，控制硫酸铝铵溶液的pH值为1?5,当混合液里产生晶 膜时取出并进行冷却；硫酸铝铵结晶随pH变化情况表1 :
[0033]表1硫酸铝铵结晶随pH变化情况
[0034]
【主权项】
1. 一种从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 将铝土矿研磨均匀并进行灼烧； (2) 将灼烧后的铝土矿与浓硫酸按比例混合，加热搅拌，自然冷却后沉降分离得浸出 液； (3) 向浸出液中加入氢氧化钠溶液，静置除去不容物得铝酸钠溶液； (4) 向铝酸钠溶液中加入浓硫酸并混合均匀得硫酸铝溶液； (5) 将氨水与浓硫酸按比例混合反应制得硫酸铵溶液； (6) 将冷却的硫酸铝溶液与硫酸铵溶液充分混合制得硫酸铝铵溶液并置于加热装置中 加热，加热温度为KTC?50°C，控制硫酸铝铵溶液的pH值为1?5,当混合液里产生晶膜时 取出并进行冷却； (7) 分离出硫酸铝铵晶体并将其烘干，重结晶，再烘干； (8) 将硫酸铝铵晶体置于马弗炉中升温至900°C?1400°C，煅烧0. 5?2小时，之后冷 却制得氧化铝。
2. 根据权利要求1所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加 EDTA络合剂并进行搅拌，添加量为0. 001g/l?0. 005g/l，搅 祥时间为IOmin?50min。
3. 根据权利要求2所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加活性炭并进行搅拌，添加量为2. 5g/l?22. 5g/l，搅拌时间 为 IOmin ?60min。
4. 根据权利要求3所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加活性炭并进行搅拌，添加量为l〇g/l，搅拌时间为30min。
5. 根据权利要求3所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加活性炭之前，在活性炭中加入稀硫酸并进行搅拌，然后用去 离子水清洗1次?5次。
6. 根据权利要求5所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在活性炭 中加入稀硫酸的浓度为0%?14. 68%，然后用去离子水清洗1次?5次。
7. 根据权利要求6所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在活性炭 中加入稀硫酸的浓度为7. 61%，然后用去离子水清洗2次。
8. 根据权利要求2所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加分子筛并进行搅拌，添加量为〇. 〇5g/l?0. 25g/l，搅拌时间 为 IOmin ?60min。
9. 根据权利要求8所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在步骤（6) 中所述的硫酸铝铵溶液中添加分子筛之前，在分子筛中加入稀硫酸并进行搅拌，然后用去 离子水清洗1次?5次。
10. 根据权利要求9所述的从铝土矿中提取高纯氧化铝的方法，其特征在于：在分子筛 中加入稀硫酸的浓度为0%?14. 68%，然后用去离子水清洗2次。
【专利摘要】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。
【IPC分类】C01F7-02
【公开号】CN104591239
【申请号】CN201410811821
【发明人】陈廷益, 刘卫, 谢雅典, 陈辉林, 付业琦
【申请人】贵州师范大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月23日