專利名稱：一種高硫鋁土礦的脫硫處理方法
技術領域：
本發明涉及鋁土礦脫硫技術領域，特別是涉及一種高硫鋁土礦的脫硫處理方法。
背景技術：
我國鋁土礦資源儲量豐富，至2008年已勘明儲量達到為32. 23億噸，其中，一水硬鋁石高硫型鋁土礦儲量1. 5億噸，占總儲量的11. 0%。隨著近年對資源勘查力度的加大，高硫鋁土礦的勘明儲量也在增加。高硫鋁土礦中鋁硅比大于7的部分，可用于拜耳法生產氧化鋁，但高硫鋁土礦中的雜質硫會對生產流程產生一定影響。高硫鋁土礦中的硫主要以黃鐵礦形式存在，黃鐵礦在高壓溶出條件下會先于氧化鋁溶出，這樣就會使高硫鋁土礦中的大部分硫進入溶液中并不斷在生產中積累，由此引發了硫對氧化鋁流程的一系列有害影響首先，鋁酸鈉溶液中的硫代硫酸鈉使金屬鐵氧化，而氧化產物又與硫代硫酸鈉反應形成可溶性的含硫配合物進入鋁酸鈉溶液，反應生成的一部分!^e(OH)2與Na2S反應生成羥基硫代硫酸鈉 Na2 [FeS2 (OH)2] · H2O進入溶液，使溶液中的氫氧化鐵的含量增加，從而溶液的粘度增加，使赤泥分離和沉降作業不能順利進行；其次，生產實踐證明，以硫離子、羥基硫離子及配合物等形式溶解在鋁酸鈉溶液中的硫還會使鋼質設備、特別是蒸發器中的熱交換管及過濾機篩網的腐蝕速度加快；再次，還將造成蒸發器加熱管和出料系統產生結垢甚至堵管，降低蒸發能力，使種分母液蒸發濃縮過程困難，降低拜耳法氧化鋁的溶出率；最后，硫的不斷積累會對生產帶來了極大危害，甚至使整個生產過程無法進行。低品位高硫鋁土礦可用于燒結法生產氧化鋁，但高硫鋁土礦中的雜質硫會對燒結流程產生一定影響。在燒結過程中，爐料和燃料中的硫化物和硫酸鹽都將與堿反應成為硫酸鈉，每公斤硫將消耗3. 4kg碳酸鈉。由于硫酸鈉在流程中循環積累，它在熟料中的含量可以高達10%以上。實踐證明，熟料的硫酸鈉含量超過4%，回轉窯的作業便會出現嚴重困難； 當熟料中硫酸鈉含量達到8%以后便出現一定的可塑性，容易在燒結帶后部生成“后結圈”。 硫酸鈉對母液蒸發不利，同時，硫酸鈉作為一種多余物料，使物料流量增大，造成窯的產能降低和燃料的無謂消耗。目前高硫鋁土礦的脫硫的方法主要分為預焙燒脫硫、浮選脫硫、生料加煤脫硫和濕法脫硫等幾類。目前浮選脫硫研究存在藥劑和水分影響氧化鋁流程，細粒礦物惡化沉降性能等問題。濕法脫硫方法對鋁酸鈉溶液起到凈化作用，脫硫效果好，但仍無法避免高硫鋁土礦中的硫元素在溶出過程中的一些危害，如對設備的腐蝕作用。鋁土礦焙燒脫硫不僅能降低礦石中硫含量，而且焙燒預處理后礦石的溶出性能有顯著提高，但存在脫硫效率不高問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有焙燒脫硫方法中脫硫效率不高的缺陷，提供一種高硫鋁土礦的脫硫處理方法，脫硫效果好、焙燒溫度低、焙燒時間短。
為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案
本發明高硫鋁土礦的脫硫處理方法取高硫鋁土礦，采用微波加熱焙燒方式在400°C 以上焙燒Imin以上。優選的，上述高硫鋁土礦的脫硫處理方法中，高硫鋁土礦在微波加熱焙燒前先粉碎，70 90%的礦過200目篩。還可以在微波加熱焙燒前，先在常規加熱設備中預熱至 300 500°C，這樣可以更加方便的跟現有的工業生產流程相結合。在上述技術方案中，焙燒溫度越高、焙燒時間越長，則脫硫效果越好，對鋁土礦的硫含量沒有限定。微波加熱焙燒脫硫和常規加熱焙燒的對比
微波加熱焙燒稱取50g硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒5min后停止加熱，焙燒后的樣品硫含量為0. 38%，脫硫率為76. 44%。XRD圖譜如圖1所示。常規加熱焙燒將硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品在600°C、700°C和800°C在馬弗爐中焙燒，焙燒結果如圖2所示。從圖1和圖2來看，微波加熱焙燒和常規加熱焙燒的XRD圖譜相似，均出現了 F^O3 的衍射峰，這主要是1 氧化焙燒后的產物，說明兩種脫硫方式的產物是一致的。與現有常規焙燒脫硫技術相比，高硫鋁土礦微波加熱焙燒脫硫效果好，焙燒溫度更低、焙燒時間更短，簡化了冶煉脫硫工藝，節約了能耗，從而進一步降低生產成本，可只對含硫較高的鋁土礦進行微波脫硫，再進行配礦，使礦的硫含量低于0. 7%的生產控制線，應用于工業生產。
圖1是高硫鋁土礦、常規脫硫及微波焙燒脫硫后的XRD圖譜； 圖2是常規加熱方式焙燒脫硫結果。
具體實施例方式實施例1 稱取50g硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到400°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒aiiin后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 69% 0. 7%)，脫硫率為56. 11實施例2 稱取50g硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒aiiin后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 526%，脫硫率為66. 53%。實施例3 稱取50g硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到600°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒aiiin后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 47%，脫硫率為70.實施例4 稱取50g硫含量為5. 22%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，焙燒15min后停止加熱，焙燒后的樣品硫含量為0. 156%，脫硫率為97. 54%.實施例5 稱取50g硫含量為1. 367%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒15min后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 18%，脫硫率為88. 72%。 實施例6 稱取50g硫含量為1. 02%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒aiiin后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0.四6%，脫硫率為74. 07%。 實施例7 稱取50g硫含量為1. 02%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒15min后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 088%，脫硫率為92. 74%。實施例8 稱取50g硫含量為5. 22%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒5min后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 46%，脫硫率為92. 76%。實施例9 稱取50g硫含量為5. 22%的高硫鋁土礦樣品于200ml瓷坩堝中，在微波功率為1 7kw條件下加熱，溫度達到550°C，調整功率使溫度恒定，加熱焙燒aiiin后停止加熱，樣品焙燒后的硫含量為0. 23%，脫硫率為95. 6%。
權利要求
1.一種高硫鋁土礦的脫硫處理方法，其特征在于取高硫鋁土礦，采用微波加熱焙燒方式在400°C以上焙燒Imin以上。
2.按照權利要求1所述高硫鋁土礦的脫硫處理方法，其特征在于高硫鋁土礦在微波加熱焙燒前先粉碎，70 90%的礦過200目篩。
3.按照權利要求1所述高硫鋁土礦的脫硫處理方法，其特征在于在微波加熱焙燒前， 先在常規加熱設備中預熱至300 500°C。
全文摘要
本發明公開了一種高硫鋁土礦的脫硫處理方法取高硫鋁土礦，采用微波加熱焙燒方式在400℃以上焙燒1min以上。與現有常規焙燒脫硫技術相比，高硫鋁土礦微波加熱焙燒脫硫效果好，焙燒溫度更低、焙燒時間更短，簡化了冶煉脫硫工藝，節約了能耗，從而進一步降低生產成本，可只對含硫較高的鋁土礦進行微波脫硫，再進行配礦，使礦的硫含量低于0.7%的生產控制線，應用于工業生產。
文檔編號C22B1/02GK102534189SQ20111036004
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者丁彤, 劉衛, 張念炳, 白晨光, 鄧青宇, 馬莽原, 黎志英 申請人:貴州師范大學, 重慶大學