利用铝土矿浮选尾矿制备氧化铝和絮凝剂的研究

摘要

本文以铝土矿浮选尾矿综合利用为目的，通过酸法浸出、黄钾（铵）铁矾法除铁、铵明矾结晶法提铝、酸浸硅渣制备聚硅酸铝铁絮凝剂等步骤，实现了对尾矿中铝、铁、硅等元素的多途径利用。
　　采用黄钾（铵）铁矾法除去浸出液中的铁，得出除铁的最佳条件为:温度95℃、pH=2.0、晶种用量为10g/L、300rpm搅拌、时间180min。此条件下的除铁率为95％。
　　采用铵明矾结晶法从除铁后的溶液中提取铝，得出结晶的最佳条件为:起始温度80℃、NH4+/Al3+摩尔比为1.2、冷却速率为20℃/h、300rpm搅拌、终点温度为5℃，此条件下铝的回收率为82.9％。二次结晶后焙烧得到α-Al2O3，含量为99.73％，主要杂质SiO2和Fe2O3的含量分别为0.0771％、0.0336％，总回收率为62.8％，能满足电子陶瓷用氧化铝粉体的要求。
　　采用热分析研究了铵明矾的热分解过程，通过非等温多扫描速率法对分解过程中的脱氨和脱硫过程进行了动力学分析，计算出了脱氨过程的动力学三因子为:E=210.48kJ/mol，logA=10.96s-1，机理为自催化反应;脱硫过程的动力学三因子为:E=219.64kJ/mol，logA=7.894s-1，机理为核化与生长反应。
　　利用结晶母液和硅渣制备了聚硅酸铝铁絮凝剂，得出最佳工艺条件为:(Al+Fe)/Si摩尔比为1∶1，硅酸聚合pH为5.5，老化时间为1h;最优使用条件为废水pH=8，用量为60ml/L;对模拟废水中的甲基橙、乙基黄原酸钾、次甲基蓝等的去除效果明显，且对较高浓度的废水处理效果更为显著。