一种高铁铝土矿生产铁水和氧化铝的方法

摘要

本发明提供了一种高铁铝土矿生产铁水和氧化铝的方法，属于冶金资源综合技术领域。所述方法主要是将脱水破碎后的高铁铝土矿矿粉、烟煤煤粉以及冶金石灰充分混匀、加热、热压成高铁铝土矿热压块；然后在转底炉内进行金属化还原；将还原产物以及冶金石灰加入到电炉中进行熔化分离，得到铁水以及铝酸钙炉渣；控制铝酸钙炉渣的冷却速率，当其冷却至室温后，经碱法浸出可得到Al₂O₃以及浸出炉渣。本发明显著降低了能耗，具有工艺简单、流程短，成本低等优点。对于高铁三水铝土矿的开发利用有重要的现实意义，具有广阔的应用前景。

主权项

一种高铁铝土矿生产铁水和氧化铝的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将高铁铝土矿加热至不高于600℃脱去结晶水，将脱水后的高铁铝土矿破碎成粒度不大于0.15mm的粉体料，将烟煤以及冶金石灰粉碎成粒度不大于0.15mm粉体料；(2)将脱水粉粹后的高铁铝土矿矿粉、烟煤煤粉、冶金石灰混匀，然后加热至300～450℃以热压成高铁铝土矿热压块，其中，制成的高铁铝土矿热压块中CaO与SiO₂的摩尔比不超过2.0，碳和铁氧化物的氧的摩尔比为1.0～1.4，其中，按质量百分比计高铁铝土矿矿粉为55％～80％、烟煤煤粉为10％～25％、冶金石灰为8％～22％；(3)将制成的高铁铝土矿热压块装入转底炉进行金属化还原，还原后进入卸料区，将还原产物排入密闭容器中，其中，转底炉还原温度为1250～1350℃，还原时间为15～20min，料层高度为25～40mm，CO分压P_CO/(P_CO+P_CO2)不低于70％；(4)将还原产物和冶金石灰加入到电炉中进行熔化分离，得到铁水和铝酸钙炉渣，其中，控制熔分温度为1500～1600℃，熔分时间为30～60min，熔分气氛为非氧化性气氛，熔分终渣中CaO与SiO₂的质量比为3.8～4.5；(5)熔分后出铁温度为1350～1400℃，铁水直接用于炼钢生产，铝酸钙炉渣的出渣温度为1400～1450℃，铁的回收率不低于95％；(6)以6～12℃/min的降温速率将铝酸钙炉渣从1400～1450℃降温至1000℃，然后无需控制降温速率；(7)待铝酸钙炉渣冷却至室温后，即可得到铝酸钙自粉渣，其中，铝酸钙自粉渣中粒度小于0.074mm的质量占铝酸钙炉渣总质量的比例不小于90％，铝酸钙自粉渣的物相组成主要为2CaO·SiO₂和12CaO·7Al₂O₃；(8)利用浓度为110g/L的Na₂CO₃溶液对铝酸钙自粉渣进行浸出提Al₂O₃，之后经过滤得到浸出液和浸出渣，其中，浸出液经结晶、干燥后得到工业用Al₂O₃且Al₂O₃的浸出率不低于85％，浸出渣用于水泥生产，其中，浸出温度为75～90℃，浸出时间为90～110min，液固质量比为15:1。