[发明专利]一种高硫铝土矿的脱硫处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝土矿脱硫技术领域，特别是涉及一种高硫铝土矿的脱硫处理方法。

背景技术

我国铝土矿资源储量丰富，至2008年已勘明储量达到为32.23亿吨，其中，一水硬铝石高硫型铝土矿储量1.5亿吨，占总储量的11.0％。随着近年对资源勘查力度的加大，高硫铝土矿的勘明储量也在增加。

高硫铝土矿中铝硅比大于7的部分，可用于拜耳法生产氧化铝，但高硫铝土矿中的杂质硫会对生产流程产生一定影响。高硫铝土矿中的硫主要以黄铁矿形式存在，黄铁矿在高压溶出条件下会先于氧化铝溶出，这样就会使高硫铝土矿中的大部分硫进入溶液中并不断在生产中积累，由此引发了硫对氧化铝流程的一系列有害影响：首先，铝酸钠溶液中的硫代硫酸钠使金属铁氧化，而氧化产物又与硫代硫酸钠反应形成可溶性的含硫配合物进入铝酸钠溶液，反应生成的一部分Fe(OH)₂与Na₂S反应生成羟基硫代硫酸钠Na₂[FeS₂(OH)₂]·H₂O进入溶液，使溶液中的氢氧化铁的含量增加，从而溶液的粘度增加，使赤泥分离和沉降作业不能顺利进行；其次，生产实践证明，以硫离子、羟基硫离子及配合物等形式溶解在铝酸钠溶液中的硫还会使钢质设备、特别是蒸发器中的热交换管及过滤机筛网的腐蚀速度加快；再次，还将造成蒸发器加热管和出料系统产生结垢甚至堵管，降低蒸发能力，使种分母液蒸发浓缩过程困难，降低拜耳法氧化铝的溶出率；最后，硫的不断积累会对生产带来了极大危害，甚至使整个生产过程无法进行。

低品位高硫铝土矿可用于烧结法生产氧化铝，但高硫铝土矿中的杂质硫会对烧结流程产生一定影响。在烧结过程中，炉料和燃料中的硫化物和硫酸盐都将与碱反应成为硫酸钠，每公斤硫将消耗3.4kg碳酸钠。由于硫酸钠在流程中循环积累，它在熟料中的含量可以高达10%以上。实践证明，熟料的硫酸钠含量超过4%，回转窑的作业便会出现严重困难；当熟料中硫酸钠含量达到8%以后便出现一定的可塑性，容易在烧结带后部生成“后结圈”。硫酸钠对母液蒸发不利，同时，硫酸钠作为一种多余物料，使物料流量增大，造成窑的产能降低和燃料的无谓消耗。

目前高硫铝土矿的脱硫的方法主要分为预焙烧脱硫、浮选脱硫、生料加煤脱硫和湿法脱硫等几类。目前浮选脱硫研究存在药剂和水分影响氧化铝流程，细粒矿物恶化沉降性能等问题。湿法脱硫方法对铝酸钠溶液起到净化作用，脱硫效果好，但仍无法避免高硫铝土矿中的硫元素在溶出过程中的一些危害，如对设备的腐蚀作用。铝土矿焙烧脱硫不仅能降低矿石中硫含量，而且焙烧预处理后矿石的溶出性能有显著提高，但存在脱硫效率不高问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有焙烧脱硫方法中脱硫效率不高的缺陷，提供一种高硫铝土矿的脱硫处理方法，脱硫效果好、焙烧温度低、焙烧时间短。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

    本发明高硫铝土矿的脱硫处理方法：取高硫铝土矿，采用微波加热焙烧方式在400℃以上焙烧1min以上。

优选的，上述高硫铝土矿的脱硫处理方法中，高硫铝土矿在微波加热焙烧前先粉碎，70～90%的矿过200目筛。还可以在微波加热焙烧前，先在常规加热设备中预热至300～500℃，这样可以更加方便的跟现有的工业生产流程相结合。

在上述技术方案中，焙烧温度越高、焙烧时间越长，则脱硫效果越好，对铝土矿的硫含量没有限定。

微波加热焙烧脱硫和常规加热焙烧的对比：

微波加热焙烧：称取50g硫含量为1.367%的高硫铝土矿样品于200ml瓷坩埚中，在微波功率为1～7kw条件下加热，温度达到550℃，调整功率使温度恒定，加热焙烧5min后停止加热，焙烧后的样品硫含量为0.38%，脱硫率为76.44%。XRD图谱如图1所示。

常规加热焙烧：将硫含量为1.367%的高硫铝土矿样品在600℃、700℃和800℃在马弗炉中焙烧，焙烧结果如图2所示。

从图1和图2来看，微波加热焙烧和常规加热焙烧的XRD图谱相似，均出现了Fe₂O₃的衍射峰，这主要是FeS₂氧化焙烧后的产物，说明两种脱硫方式的产物是一致的。