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1、(10)申请公布号 CN 102409160 A(43)申请公布日 2012.04.11CN102409160A*CN102409160A*(21)申请号 201110328939.7(22)申请日 2011.10.26C22B 1/02(2006.01)C22B 3/08(2006.01)(71)申请人昆明理工大学地址 650093 云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人马文会 王侠前 谢克强 魏奎先周阳 龙萍 徐宝强 郁青春王飞 刘大春 杨斌 戴永年(54) 发明名称一种去除低品位铝土矿中钛铁的方法(57) 摘要本发明公开了一种去除低品位铝土矿中金属钛、铁的方法。将破碎后的铝土矿细。
2、磨到物料颗粒尺寸小于0.074mm，与硫酸铵按一定比例混和均匀，在不同温度下进行两段焙烧。焙烧后的产物在稀硫酸中浸出，固液分离后，固体产物经水洗35次、在100150条件下烘干后，获得适用于生产铝硅合金的原料。采用该工艺，处理原含，Fe2O31.4411.36wt%，TiO21.688.32wt%的铝土矿，可使处理后的铝土矿中铁、钛的含量分别降至0.73wt.%以下和0.75wt.%以下。本发明工艺简单、原料来源广泛、加工成本低廉、废酸综合利用合理，具有良好的市场前景。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页。
3、CN 102409164 A 1/1 页21. 一种去除低品位铝土矿中钛铁的方法， 其特征在于具体制备步骤包括如下 ：（1） 将 破 碎 后 的 铝 土 矿 细 磨 到 物 料 颗 粒 尺 寸 小 于 0.074mm， 与 硫 酸 铵 按 铝 土 矿 ： 硫 酸 铵=1 ： 0.2 1的质量比均匀混和， 然后将物料升温至 250 500条件下进行一段焙烧， 焙烧时间 30min 180min后， 再继续升温至 700 1200进行二段焙烧， 焙烧时间 30min180min， 焙烧后产物自然冷却 ；（2） 常温条件下， 将步骤 （1） 获得的焙烧产物加入浓度为 1mol/L 6mol/L 的硫。
4、酸溶液中， 液固比为 2 10 ： 1g/L， 浸出 30min 240min， 浸出矿浆经固液过滤分离， 得到固体产物和滤液， 固体产物经 3 5 次水洗后， 在 100 150条件下烘干， 得到产品。2.根据权利要求书 1所述的去除低品位铝土矿中钛铁的方法， 其特征在于 ： 所述铝土矿中的化学成分重量百分比 ： Al2O320 60wt%， SiO210 60wt%， Fe2O31.44 11.36wt%，TiO21.68 8.32wt%， 余量为杂质。3. 根 据 权 利 要 求 书 1 所 述 的 去 除 低 品 位 铝 土 矿 中 钛 铁 的 方 法， 其 特 征 在 于 ： 所 述。
5、 步 骤（2） 中 得 到 的 滤 液 可 按 硫 酸 溶 液 循 环 使 用， 当 硫 酸 浓 度 低 于 1mol/L 时， 加 入 浓 度 为 1mol/L 6mol/L 的硫酸调整到硫酸溶液至浓度为 1mol/L 6mol/L 范围内。权 利 要 求 书CN 102409160 ACN 102409164 A 1/3 页3一种去除低品位铝土矿中钛铁的方法技术领域0001 本 发 明 涉 及 一 种 利 用 低 品 位 铝 土 矿 生 产 铝 硅 合 金 的 过 程 中 铝 土 矿 的 除 钛 铁 的 方法， 属于冶金技术领域。0002 技术背景0003 地 壳 中 的 铝 主 要 以 。
6、三 水 铝 石、 一 水 软 铝 石 和 一 水 硬 铝 石 等 氧 化 铝 水 合 物 存 在， 除氧 化 铝 水 合 物 外， 还 含 有 很 多 杂 质， 主 要 是 二 氧 化 硅、 氧 化 铁、 其 次 是 二 氧 化 钛， 少 量 钙 鎂的 碳 酸 盐 以 及 钠、 钾、 钒、 镓、 锌 等。 其 中 二 氧 化 硅 主 要 是 以 高 岭 石 （Al2O32SiO2H2O） 、 绿泥 石、 水 白 云 母 等 硅 酸 盐 矿 物 存 在 ； 铁 主 要 是 以 赤 铁 矿 （Fe2O3） 存 在 有 时 含 有 针 铁 矿（FeOOH） ； 二 氧 化 钛 多 以 锐 钛 矿 和。
7、 金 红 石 存 在， 它 们 在 铝 土 矿 中 的 分 散 程 度 有 很 大 差 别。 全世 界 铝 约 25% 都 用 于 铸 造 合 金， 铸 造 合 金 主 要 是 铝 硅 系。 由 于 铝 硅 合 金 具 有 良 好 的 机 械 性能， 硬 度 大、 比 重 低， 耐 腐 蚀 性 好 等 优 点， 广 泛 应 用 于 航 空、 航 天、 汽 车 汽 缸、 焊 丝、 空 调 转 子等领域。0004 目 前 生 产 铝 硅 合 金 的 主 流 方 法 是 纯 铝 纯 硅 熔 配 法。 先 生 产 出 电 解 铝、 镍、 铜 等 金属， 然 后 熔 配 各 种 铝 基 中 间 合 金，。
8、 再 根 据 合 金 成 分 要 求 将 电 解 铝 以 及 各 种 中 间 合 金 按 照 比例 加 入 熔 炉 内 熔 清， 浇 注 铸 件。 这 些 纯 金 属 的 生 产 过 程 复 杂， 对 原 料 要 求 严 格， 例 如 氧 化 铝的 生 产 过 程 中 铝 硅 比 过 低， 则 能 耗 上 升， 成 本 增 加。 而 且 多 在 不 同 冶 金 厂 生 产， 中 间 合 金 需要多次熔配。 所以生产环节多， 周期长， 运输量大， 投资规模大， 能耗高， 成本增加， 而且环境污染严重。0005 电 热 法 生 产 铝 硅 合 金 以 含 有 氧 化 铝 和 二 氧 化 硅 的 矿。
9、 物 为 原 料， 以 碳质 原 料 为 还 原 剂， 经 电 炉 直 接 还 原 熔 炼 制 得， 省 去 了 先 制 备 氧 化 铝 和 纯 金 属 配熔 的 过 程。 但 是 在 还 原 熔 炼 过 程 中， 所 有 的 金 属 氧 化 物 均 被 还 原 成 金 属， 除 镁全 部 挥 发 外， 其 余 金 属 均 进 入 合 金 中。 铁 能 与 铝、 硅 结 合 成 为 金 属 化 合 物， 如 ； 钛与铝生成 ， 并增大合金的黏度， 为合金的进一步处理带来困难。0006 本 发 明 提 供 一 种 除 去 铝 土 矿 中 的 钛， 铁 的 方 法， 可 以 提 高 铝 土 矿 中。
10、 铝 硅 品 位， 在 源头上控制金属杂质的含量。0007 发明内容0008 本 发 明 的 目 的 是 提 出 一 种 除 去 低 品 位 铝 土 矿 中 钛、 铁 的 工 艺， 该 工 艺 能 够 有 效 的降 低 铝 土 矿 中 的 金 属 杂 质 钛、 铁， 从 而 减 少 利 用 低 品 位 铝 土 矿 生 产 铝 硅 合 金 中 钛、 铁 的 含量， 提高一次铝硅合金的质量。0009 本发明的技术方案通过以下步骤来完成 ：（ 如图 1 所示 ）（1） 将 破 碎 后 的 铝 土 矿 细 磨 到 物 料 颗 粒 尺 寸 小 于 0.074mm， 与 硫 酸 铵 按 铝 土 矿 ： 硫。
11、 酸 铵=1 ： 0.2 1的质量比均匀混和， 然后将物料升温至 250 500条件下进行一段焙烧， 焙说 明 书CN 102409160 ACN 102409164 A 2/3 页4烧时间 30min 180min后， 再继续升温至 700 1200进行二段焙烧， 焙烧时间 30min180min， 焙烧后产物自然冷却 ；（2） 常温条件下， 将步骤 （1） 获得的焙烧产物加入浓度为 1mol/L 6mol/L 的硫酸溶液中， 液 固 比 为 2 10 ： 1， 浸 出 30min 240min， 浸 出 矿 浆 经 固 液 过 滤 分 离， 得 到 固 体 产 物 和滤液， 固体产物经 3。
12、 5 次水洗后， 在 100 150条件下烘干， 得到产品。0010 所述铝土矿中的化学成分重量百分比 ： Al2O320 60wt%， SiO210 60wt%， Fe2O31.44 11.36wt%， TiO21.68 8.32wt%， 余量为杂质。0011 所 述 步 骤 （2） 中 得 到 的 滤 液 可 按 硫 酸 溶 液 循 环 使 用， 当 硫 酸 浓 度 低 于 1mol/L 时，加入浓度为 1mol/L 6mol/L 的硫酸调整到硫酸溶液至浓度为 1mol/L 6mol/L 范围内。本发明的优点和有益效果 ：（1） 本发明采用低品位铝土矿、 硫酸铵和硫酸为原料， 工艺简单， 。
13、废酸便于回收利用。0012 （2） 依 据 本 发 明 的 工 艺 路 线， 铝 土 矿 的 除 钛 铁 效 果 好， 成 本 低， 同 时 还 可 以 除 去 其他的金属杂质。0013 （3） 本发明制备的产品中钛的质量 1.2wt.%， 铁的含量 1.3wt.%。附图说明0014 图 1 为本发明的工艺流程图。具体实施方式0015 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。0016 实施例 1（1） 将 破 碎 后 的 铝 土 矿 （ 所 述 铝 土 矿 中 的 化 学 成 分 重 量 百 分 比 ： Al2O320wt%， SiO220wt%， Fe2O31.44wt%， TiO2。
14、8.32wt%， 余量为杂质 ） 细磨到物料颗粒尺寸小于 0.074mm， 与硫酸 铵 按 铝 土 矿 ： 硫 酸 铵 =1 ： 0.2 的 质 量 比 均 匀 混 和， 然 后 将 物 料 升 温 至 300 条 件 下 进 行 一段焙烧， 焙烧时间 90min后， 再继续升温至 1000进行二段焙烧， 焙烧时间 70min， 焙烧后产物自然冷却 ；（2） 常温条件下， 将步骤 （1） 获得的焙烧产物加入浓度为 6mol/L 的硫酸溶液中， 液固比为 2 ： 1， 浸 出 80min， 浸 出 矿 浆 经 固 液 过 滤 分 离， 得 到 固 体 产 物 和 滤 液， 固 体 产 物 经 4。
15、 次 水 洗后， 在 120条件下烘干， 得到产品中钛的质量为 1.2wt.%， 铁的含量为 1.3wt.%。0017 实施例 2（1） 将 破 碎 后 的 铝 土 矿 （ 所 述 铝 土 矿 中 的 化 学 成 分 重 量 百 分 比 ： Al2O340wt%、 SiO210wt%、 Fe2O38.44wt%、 TiO21.68wt%、 余量为杂质 ） 细磨到物料颗粒尺寸小于 0.06mm， 与硫酸铵 按 铝 土 矿 ： 硫 酸 铵 =1 ： 0.8 的 质 量 比 均 匀 混 和， 然 后 将 物 料 升 温 至 250 条 件 下 进 行 一 段焙烧， 焙烧时间 30min后， 再继续升。
16、温至 700进行二段焙烧， 焙烧时间 180min， 焙烧后产物自然冷却 ；（2） 常温条件下， 将步骤 （1） 获得的焙烧产物加入浓度为 1mol/L 的硫酸溶液中， 液固比为 8 ： 1， 浸 出 30min， 浸 出 矿 浆 经 固 液 过 滤 分 离， 得 到 固 体 产 物 和 滤 液， 固 体 产 物 经 3 次 水 洗后， 在 100条件下烘干， 得到产品中钛的质量为 1.1wt.%， 铁的含量为 1 wt.%。说 明 书CN 102409160 ACN 102409164 A 3/3 页50018 实施例 3（1） 将 破 碎 后 的 铝 土 矿 （ 所 述 铝 土 矿 中 的。
17、 化 学 成 分 重 量 百 分 比 ： Al2O360wt%、 SiO260wt%、 Fe2O311.36wt%、 TiO26.1wt%、 余量为杂质 ） 细磨到物料颗粒尺寸小于 0.074mm， 与硫酸 铵 按 铝 土 矿 ： 硫 酸 铵 =1 ： 1 的 质 量 比 均 匀 混 和， 然 后 将 物 料 升 温 至 500 条 件 下 进 行 一段 焙 烧， 焙 烧 时 间 180min 后， 再 继 续 升 温 至 1200 进 行 二 段 焙 烧， 焙 烧 时 间 30min， 焙 烧 后产物自然冷却 ；（2） 常 温 条 件 下， 将 步 骤 （1） 获 得 的 焙 烧 产 物 加。
18、 入 实 施 例 2 所 使 用 的 硫 酸 溶 液， 浓 度 为0.8 mol/L， 加 入 浓 度 为 1mol/L 6mol/L 的 硫 酸 调 整 到 硫 酸 溶 液 至 浓 度 为 3 mol/L， 浸 出液 固 比 为 10 ： 1， 时 间 240min， 浸 出 矿 浆 经 固 液 过 滤 分 离， 得 到 固 体 产 物 和 滤 液， 固 体 产 物 经5次水洗后， 在 150条件下烘干， 得到产品中钛的质量为 0.75wt.%， 铁的含量为 0.73wt.%。说 明 书CN 102409160 ACN 102409164 A 1/1 页6图 1说 明 书 附 图CN 102409160 A。