一種從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法與流程

2023-06-01 18:16:06 6

本發明涉及一種低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法，屬於硫鐵礦資源綜合利用技術領域。

背景技術：

廣西某地區硫鐵礦中除含有黃鐵礦礦物外,伴生有一水硬鋁石、葉蠟石、綠泥石、高嶺石、銳鈦礦等礦物，以及伴生鎵、鈧、鈮等稀貴金屬成分，具有貧、雜、細等特點。經國內科研院校科技攻關，確定了東巴鳳硫鐵礦選礦工藝路線，可完全利用硫鐵礦原礦，分別選出硫精礦、鋁精礦、葉臘石粉精礦和耐火粘土等四類合格產品，實現無尾化選礦。科技攻關表明：該硫鐵礦的質量好，硫含量49.32％，硫回收率大於97％，制酸後燒渣中鐵含量大於63％；鋁精礦的鋁矽比(al2o3/sio2即a/s)達6.92、al2o3含量69.22％、鋁精礦產率大於16％，該鋁精礦具有高鋁低鐵特點，有用鋁礦物主要為一水硬鋁石。

廣西冶金研究院有限公司對該低鐵鋁精礦進行了綜合化利用研究，提出了「拜耳法熔鋁-溶鋁渣-選擇性酸浸-氯轉化-鹼轉化-鹼溶-酸溶-水解-萃取」工藝，工藝流程順暢，使低鐵鋁精礦得以整體資源化綜合利用，工業廢水循環利用、廢渣有出路，經濟效益良好。

矽在低鐵鋁精礦溶鋁渣資源綜合回收過程中，不利於有價金屬的綜合回收。優先分離除矽不僅利於回收有價金屬，還能節約成本。但在酸性條件下，溶液中的矽容易聚合成矽凝膠，它能包裹有價金屬並降低有價金屬的浸出率，而且還會使過濾過程難以進行，增加生產成本。因此，有必要尋找出一種新的除矽工藝。

技術實現要素：

本發明提出一種從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法，能夠將矽固化在渣裡，使其他有價金屬元素得以溶出，並實現固液分離。

本發明採用的技術方案是：一種從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法，包括如下步驟：

原料鋁精礦的主要成分和質量百分含量為：al2o362.56％、sio211.94％、tio25.11％、tfe0.65％、nb2o30.022％、sc2o348g/t，ga0.0018％，稀土總量0.029％，

原料鋁精礦溶鋁渣的主要成分和質量百分含量為：al2o324.22％、sio219.44％、tio28.53％、fe1.62％、nb0.025％、sc2o377g/t，稀土總量0.0518％，

(1)溶鋁渣調漿：先稱取一定量的溶鋁渣，按水與溶鋁渣的體積/重量比＝0.5～2/1的比例加入水，把溶鋁渣攪拌成漿狀；

(2)硫酸熟化：按硫酸與溶鋁渣的體積/重量比＝0.5～1.5/1的比例稱取工業濃硫酸，並加入到溶鋁渣漿液中，過程迅速攪拌均勻；

(3)水浸：按水與溶鋁渣的體積/重量比＝3～8/1的比例量取水，並加入到反應液中攪拌反應30～120分鐘，過濾，洗滌，得到浸出渣及浸出液，矽留在浸出渣中被脫除。

所述步驟(1)中的溶鋁渣為低鐵鋁精礦經鹼溶浸出後的尾渣料。

除另有說明外，本發明所述的百分比均為質量百分比，各組分含量百分數之和為100％。液固比是指液體的體積與固體的重量比。

附圖說明

圖1是本發明所述的從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的技術方案作進一步詳細說明。

實施例1

本發明所述的從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法的一個實例，包括如下步驟：

第一步，先稱取100g溶鋁渣於燒杯中，加入100ml水並攪拌均勻，調漿。

第二步，在強烈攪拌條件下緩慢加入70ml的工業級濃硫酸，攪拌反應5分鐘。

第三步，再迅速加入400ml水，攪拌反應40分鐘，得到的礦漿進行過濾分離。濾液中，矽浸出率僅為0.13％，而且過濾過程中沒有產生矽凝膠，過濾過程簡單。

實施例2

本發明所述的從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法的另一個實例，包括如下步驟：

第一步，先稱取100g溶鋁渣於燒杯中，加入150ml水並攪拌均勻，調漿。

第二步，在強烈攪拌條件下緩慢加入80ml的工業級濃硫酸，攪拌反應8分鐘。

第三步，再迅速加入450ml水，攪拌反應60分鐘，得到的礦漿進行過濾分離。濾液中，矽浸出率僅為0.21％，過濾過程簡單。

實施例3

本發明所述的從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法的再一個實例，包括如下步驟：

第一步，先稱取30g溶鋁渣於燒杯中，加入50ml水並攪拌均勻，調漿。

第二步，在強烈攪拌條件下緩慢加入30ml的工業級濃硫酸，攪拌反應5分鐘。

第三步，再迅速加入150ml水，攪拌反應100分鐘，得到的礦漿進行過濾分離。濾液中，矽浸出率僅為0.32％，過濾過程簡單，有價金屬浸出率高。

表1是本發明所述的從低鐵鋁精礦溶鋁渣中固化矽的方法的具體實施例中各主要元素的浸出率。

表1