專利名稱：多元燒成助劑以及用該多元燒成助劑生產鋁酸鈣的方法
技術領域：
本發明涉及一種多元燒成助劑，特別涉及一種利用該多元燒成助劑與中低品位含鋁礦進行配比進而燒成鋁酸鈣的生產方法，屬于冶金工業中的無機非金屬材料加工領域。
背景技術：
在我國的鋁土礦資源或廢棄資源中，中低品位含鋁礦如高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦，工業固體廢棄物如粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋁土礦、藍晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長石、方沸石、絹云母、高嶺石、明礬石等，這些資源中的AL2O3含量僅為15～50％，在我國境內占相當大的比例，并且到目前為止這些資源尚未得到充分利用，開發利用此類中低品位鋁土礦資源，對合理利用國家資源，具有重要的社會經濟意義和實際意義；另一方面，隨著我國工業的發展，對鋁土礦的需求急劇增加，使鋁土礦供應日趨緊張，特別是優質的鋁土礦供應量將不能滿足氧化鋁或氫氧化鋁生產的需要，造成氧化鋁和氫氧化鋁生產成本上升，礦石資源越來越成為鋁工業發展的制約因素。因此，開發利用中低品位鋁土礦資源對于我國鋁工業可持續發展具有重要的意義。
我國氫氧化鋁的生產原料幾乎均為一水硬鋁石，無論是燒結法、拜爾法、燒結法—拜耳法聯合法或燒結法—拜耳法混聯法，一水硬鋁石燒結成熟料后的溶出溫度在200℃-300℃之間，而且僅適用高鋁低硅低鐵的高品位鋁土礦，而對于低鋁硅比的中低品位含鋁礦或廢棄物則不適用，我國地大物博、礦藏豐富，含AL2O3為15～50％的中低品位鋁礦和含AL2O3的工業廢棄物很多，需將其燒成鋁酸鈣即可實現氧化鋁的溶出。制取鋁酸鈣的方法很多，其區別決定于原料的熱法處理方法以及由原料中的SiO2和Fe2O3制得的副產品組成，下表為目前生產氫氧化鋁、氧化鋁的各種方法針對不同類型原料進行處理的適應程度

在上表中0---表示該法不適用；1---表示該法受一定的限制；2---表示該法一般常用；3---表示該法最常用。
我國地大物博、礦藏豐富，含AL2O315～50％的中低品位含鋁礦和含AL2O3的工業廢棄物很多，在鋁土礦開采中，大量鋁硅比低于7∶1、AL2O3含量為15～50％的高硅高鐵鋁土礦被廢棄，造成生產原料面臨枯竭的緊迫局面，目前急需一種多元燒成助劑與中低品位含鋁礦或廢棄資源進行配比進行燒結的方法問世，進而燒成在常溫常壓下便可生產氫氧化鋁的原料——鋁酸鈣，來實現資源再生產、廢渣再利用的循環經濟，造福社會。

發明內容
本發明的目的是提供一種多元燒成助劑，以及該多元燒成助劑與中低品位含鋁礦配比生產鋁酸鈣的方法，以進行廢物利用、資源再生。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉40～360份，工業氫氧化鈉40～400份，工業硫酸鈉5～30份，工業硼酸5～30份，工業硫酸鋇5～50份，工業氟化銨1～10份，工業氟化鋁1～10份。
所述的多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉200份，工業氫氧化鈉250份，工業硫酸鈉15份，工業硼酸15份，工業硫酸鋇35份，工業氟化銨8份，工業氟化鋁5份。
一種利用上述多元燒成助劑生產鋁酸鈣的方法，其具體步驟為a.稱取所述重量份的上述各組分，共溶入900～1100份、溫度為20～65℃的水中，得到所需要的液態多元燒成助劑A；b.將液態多元燒成助劑A和干生料混磨攪拌均勻，得到混合料B；c.將混合料B投入窯爐中，在窯體轉速為20～50轉/分、窯溫為1100～1450℃條件下進行燒結，燒結時間20～60分鐘；d.將燒結后所得到的物質進行冷卻，即得到所需要的鋁酸鈣。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為10～30∶100。
所述的混磨攪拌均勻過程為先將干生料磨碎達到100～200目的粒度，然后再將磨碎后的干生料和液態多元燒成助劑A混合，攪拌均勻。
所述的混磨攪拌均勻過程也可為將干生料和液態多元燒成助劑A混合，邊攪拌邊磨碎。
所述的窯爐為倒焰窯，或為機立窯，或為回轉窯，或為隧道窯，或為輪窯。
所述的干生料為AL2O3的含量為15～50％、Fe2O3的含量小于等于5％、TiO2的含量小于等于3％的中低品位含鋁礦或廢棄資源。
所述的中低品位含鋁礦為高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦。
所述的廢棄資源為粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋁土礦、藍晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長石、方佛石、絹云母、高嶺石、明礬石中的一種或一種以上。
本發明的積極有益效果是1.本發明的多元燒成助劑，可以與中低品位含鋁礦或廢棄資源進行配比，燒成在常溫常壓下便可生產氫氧化鋁的原料——鋁酸鈣，對于AL2O3含量在15～50％的高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦，工業固體廢棄物如粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋁土礦、藍晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長石、方沸石、絹云母、高嶺石、明礬石等資源均可適用，在倒焰窯、機立窯、回轉窯、隧道窯或輪窯中都可生產，燒成的鋁酸鈣可直接用于在常溫常壓下生產氫氧化鋁的原料，具有良好的經濟效益和顯著的社會效益。
2.本發明的生產方法中，將多元燒成助劑作為原料來生產鋁酸鈣，因多元燒成助劑中含有礦化劑、還原劑、堿金屬，從而使所得到的產品變成活性高可溶于水的鋁酸鈣，為在常溫常壓下生產氫氧化鋁奠定了堅實的基礎，具有生產工藝簡單、投資少、材料來源廣泛、生產周期短等優點。
3.本發明的多元燒成助劑，各原料組分來源廣，具有“廢棄物再利用”、“資源高附加值”等優點和較大的市場應用價值，有利于環境的保護和工業廢棄物的利用。
具體實施例方式實施例1一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉360份，工業氫氧化鈉400份，工業硫酸鈉30份，工業硼酸30份，工業硫酸鋇50份，工業氟化銨10份，工業氟化鋁10份。
一種利用上述多元燒成助劑生產鋁酸鈣的方法，其具體步驟為a.稱取所述重量份的上述各組分，共溶入1000份、溫度為20～65℃的水中，得到所需要的液態多元燒成助劑A；b.將液態多元燒成助劑A和干生料混磨攪拌均勻，得到混合料B；c.將混合料B投入窯爐中，在窯體轉速為20～50轉/分、窯溫為1100～1450℃條件下進行燒結，燒結時間20～60分鐘；d.將燒結后所得到的物質進行冷卻，即得到所需要的鋁酸鈣。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為10∶100。
所述的混磨攪拌均勻過程可為先將干生料磨碎達到100～200目的粒度，然后再將磨碎后的干生料和液態多元燒成助劑A混合，攪拌均勻。
所述的混磨攪拌均勻過程也可以為將干生料和液態多元燒成助劑A混合，邊攪拌邊磨碎。
所述的窯爐為倒焰窯，或為機立窯，或為回轉窯，或為隧道窯，或為輪窯。
所述的干生料為AL2O3的含量為15～50％、Fe2O3的含量小于等于5％、TiO2的含量小于等于3％的中低品位含鋁礦或廢棄資源。
所述的中低品位含鋁礦為高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦。
所述的廢棄資源為粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋁土礦、藍晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長石、方沸石、絹云母、高嶺石、明礬石中的一種或一種以上。
實施例2本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉40份，工業氫氧化鈉40份，工業硫酸鈉5份，工業硼酸5份，工業硫酸鋇5份，工業氟化銨1份，工業氟化鋁1份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為30∶100。
實施例3本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉120份，工業氫氧化鈉200份，工業硫酸鈉25份，工業硼酸10份，工業硫酸鋇45份，工業氟化銨6份，工業氟化鋁5份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為20∶100。
實施例4本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉200份，工業氫氧化鈉250份，工業硫酸鈉15份，工業硼酸15份，工業硫酸鋇35份，工業氟化銨8份，工業氟化鋁2份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為15∶100。
實施例5本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉260份，工業氫氧化鈉350份，工業硫酸鈉20份，工業硼酸25份，工業硫酸鋇30份，工業氟化銨5份，工業氟化鋁4份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為25∶100。
實施例6本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉80份，工業氫氧化鈉145份，工業硫酸鈉15份，工業硼酸28份，工業硫酸鋇10份，工業氟化銨4份，工業氟化鋁3份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為18∶100。
實施例7本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉220份，工業氫氧化鈉290份，工業硫酸鈉25份，工業硼酸23份，工業硫酸鋇20份，工業氟化銨3份，工業氟化鋁7份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為22∶100。
實施例8本實施例中液態多元燒成助劑的制備方法以及干生料的來源同實施例1，相同之處不重述，不同之處在于一種多元燒成助劑，含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉175份，工業氫氧化鈉360份，工業硫酸鈉21份，工業硼酸14份，工業硫酸鋇40份，工業氟化銨2份，工業氟化鋁9份。
所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為28∶100。
權利要求
1.一種多元燒成助劑，其特征在于含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉40～360份，工業氫氧化鈉40～400份，工業硫酸鈉5～30份，工業硼酸5～30份，工業硫酸鋇5～50份，工業氟化銨1～10份，工業氟化鋁1～10份。
2.根據權利要求1所述的多元燒成助劑，其特征在于含有以重量份為單位的下列各組分，工業碳酸鈉200份，工業氫氧化鈉250份，工業硫酸鈉15份，工業硼酸15份，工業硫酸鋇35份，工業氟化銨8份，工業氟化鋁5份。
3.一種利用權利要求2所述多元燒成助劑生產鋁酸鈣的方法，其具體步驟為a.稱取所述重量份的上述各組分，共溶入900～1100份、溫度為20～65℃的水中，得到所需要的液態多元燒成助劑A；b.將液態多元燒成助劑A和干生料混磨攪拌均勻，得到混合料B；c.將混合料B投入窯爐中，在窯體轉速為20～50轉/分、窯溫為1100～1450℃條件下進行燒結，燒結時間20～60分鐘；d.將燒結后所得到的物質進行冷卻，即得到所需要的鋁酸鈣。
4.根據權利要求3所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的液態多元燒成助劑A和干生料的重量比為10～30∶100。
5.根據權利要求3所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的混磨攪拌均勻過程為先將干生料磨碎達到100～200目的粒度，然后再將磨碎后的干生料和液態多元燒成助劑A混合，攪拌均勻。
6.根據權利要求3所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的混磨攪拌均勻過程為將干生料和液態多元燒成助劑A混合，邊攪拌邊磨碎。
7.根據權利要求3所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的窯爐為倒焰窯，或為機立窯，或為回轉窯，或為隧道窯，或為輪窯。
8.根據權利要求3～7任一項所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的干生料為AL2O3的含量為15～50％、Fe2O3的含量小于等于5％、TiO2的含量小于等于3％的中低品位含鋁礦或廢棄資源。
9.根據權利要求8所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的中低品位含鋁礦為高硅高鐵低鋁或低鋁硅比的尾礦、廢棄礦。
10.根據權利要求8所述的生產鋁酸鈣的方法，其特征在于所述的廢棄資源為粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋁土礦、藍晶石、紅柱石、硅線石、霞石、鉀霞石、白云母、白榴石、鈉長石、方沸石、絹云母、高嶺石、明礬石中的一種或一種以上。
全文摘要
本發明公開一種多元燒成助劑，及利用該助劑與AL
文檔編號C01F7/18GK1807249SQ200610017400
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月7日 優先權日2006年2月7日
發明者蘆青, 黃沙, 張海濤, 蔣德軍, 程建中, 喇凱英, 黃海, 馬翔, 馬崢, 冷慕嬋, 黃明 申請人:黃明