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一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料

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成果简介
成果亮点
前景分析

成果名称：	一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料	关键字：		应用行业：	采矿业
高新技术领域：	高效节能技术	所在地：	河北省	知识产权类型：	发明专利
知识产权编号：	ZL201510057628.X	成果体现形式：	发明专利	成果属性：
成果所处阶段：		成果水平：	国内领先	研究形式：
学科分类：		战略新兴产业：	请选择...	课题来源：
第一完成单位名称：	河北科技大学	第一完成单位属性：		技术成熟度：
合作方式：	专利许可	交易价格(万)：	7.00	所属十强产业：

本发明公开了一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料，属于氧化铝生产技术领域，该方法将铝土矿、硫酸钙，以及含有氧化镁杂质的石灰石混合并烧结，烧结时在1300～1400℃的温度下保温15～120分钟，然后冷却即得熟料，所得熟料含有Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO和MgO等成分，其物相组成主要包含3CaO?3Al2O3?CaSO4、12CaO?7Al2O3、2CaO?SiO2和MgO。本方法成本低廉、实施方便、简单有效，它能够使熟料中的氧化镁主要以方镁石的形式析出，并提高熟料中氧化铝的浸出性能，具有较好的经济及社会效益。

本发明涉及氧化铝生产技术领域。

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种石灰烧结处理方法及用该方法制得的熟料，该方法成本低廉、实施方便、简单有效，它能够使熟料中的氧化镁主要以方镁石的形式析出，并提高熟料中氧化铝的浸出性能，具有较好的经济及社会效益。

随着我国铝工业的快速发展，铝土矿资源短缺的问题日益严重。目前氧化铝厂多采用碱石灰烧结法处理中低品位铝土矿，由于氧化铝浸出过程中二次反应现象严重，熟料的氧化铝浸出率并不高。处理铝土矿的另一种方法是石灰烧结法。所谓石灰烧结法，是一种在铝土矿中添加石灰石进行烧结的方法，该方法所得熟料的主要物相组成是12CaO•7Al2O3（C12A7）和γ-2CaO•SiO2（γ-C2S）。与碱石灰烧结法比较，石灰烧结法生产氧化铝可以处理多种低品位含铝矿石或原料，尤其是储量非常丰富的高铁铝土矿和粉煤灰，而且具有炉渣自粉碎、干法烧结等其它氧化铝生产方法所不可比拟的优点。

但是，低品位铝土矿以及烧结过程中添加的石灰、煤粉等成分中通常含有MgO杂质，在使用石灰烧结法时，MgO会和体系中的CaO、Al2O3、SiO2等形成四元系化合物20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2，从而影响熟料的Al2O3浸出率。当熟料中MgO含量达到1%时，熟料的浸出率会从85%左右降低至75%左右（王波, 于海燕, 苗瑜等. MgO对铝酸钙炉渣体系浸出和自粉性能的影响[J]. 轻金属, 2008 (4): 11-13.）。此外，Eremin对MgO影响Al2O3浸出率的研究表明，MgO的负作用与其含量成正比，同时钙比越低，MgO的负作用也越大（N.I.Eremin. Investgations on the complex processing of bauxites[C]. Symposium of ICSOBA, Budapest, 1971：329-335.）。
针对上述问题，Eremin和王波都提出了通过提高熟料钙比来改善含MgO熟料的氧化铝浸出性能的方法（N.I.Eremin. Investgations on the complex processing of bauxites[C]. Symposium of ICSOBA, Budapest, 1971：329-335.Bo W, Hui-lanl S, Dong G, et al. Effect of Calcium/Aluminium ratio on MgO containing calcium aluminate slags[J]. Light Metals 2011, 2011: 201-204.），并取得了一定的效果。但是熟料体系的钙比达到2.0左右时，石灰配入量太大，浸出渣量大。

目前，现有技术中还不存在一种既能将钙比控制在较低水平，又能提高熟料中氧化铝浸出性能的烧结方法。

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