從低品位含鋁礦石酸浸液中回收鋁

蔣 朋 高利坤 馬方通 饒 兵 沈海榕

(1.昆明理工大學(xué) 復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650093；2.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明 650093)

我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量約10 億t，居世界第5位，其中，中低品位鋁土礦占80%以上[1-2]。由于我國(guó)生產(chǎn)氧化鋁的主要原料是Al2O3含量在40%以上的優(yōu)質(zhì)鋁土礦，導(dǎo)致我國(guó)大量進(jìn)口鋁土礦[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)進(jìn)口鋁土礦6 855 萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)32.4%[4]。我國(guó)非鋁土礦鋁資源中的粉煤灰、煤矸石以及其它礦物共伴生鋁等都是豐富的低品位鋁資源。因此，如何經(jīng)濟(jì)高效綜合利用低品位含鋁資源中的Al2O3，為我國(guó)鋁資源的增儲(chǔ)和緩解鋁土礦資源短缺且依賴進(jìn)口的局面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

低品位含鋁礦石普遍含鐵高，嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，常規(guī)選礦手段很難實(shí)現(xiàn)鋁鐵的有效分離，采用濕法化學(xué)浸出則是較為有效的處理手段。當(dāng)采用酸浸法處理含鋁物料時(shí)，鋁、鐵等有價(jià)金屬也隨之進(jìn)入溶液[5]。因此，經(jīng)濟(jì)合理地從高鋁鐵的酸性溶液中有效分離鋁鐵成為低品位含鋁資源制備高純氧化鋁的關(guān)鍵，同時(shí)也是含鋁礦石濕法綜合利用的難題。

溶液中鋁鐵分離的方法主要有萃取法[6]、高錳酸鉀/二氧化錳沉淀法[7-12]、鐵氰化鉀與亞鐵氰化鉀沉淀法[13]、黃鉀鐵礬/黃銨鐵礬沉淀法[14-15]、有機(jī)絡(luò)合沉淀法[16-20]、磷酸鹽沉淀法[21]和結(jié)晶法[22-25]。以上提到的方法中除結(jié)晶是用來回收鋁外，其他幾種方法均是用來重點(diǎn)回收鐵的。采用回收鐵的方法處理高鋁鐵的酸溶液，成本高，且工藝操作復(fù)雜。相對(duì)來講，在基本不改變?cè)芤褐饕再|(zhì)條件下，采用結(jié)晶法回收鋁具有成本低、工藝操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但采用結(jié)晶手段從高鋁鐵的酸性溶液回收鋁的研究鮮有報(bào)道，基于此，本文以硫酸浸出低品位含鋁銳鈦礦原礦得到的高鋁鐵浸出溶液為研究對(duì)象，在回收鈧、鈦等過程中，不改變?cè)芤褐饕再|(zhì)條件下，采用硫酸鋁銨結(jié)晶法高效回收酸液中的鋁，并進(jìn)行制備高純氧化鋁的試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)

1.1 原料

以硫酸浸出低品位含鋁銳鈦礦原礦得到的高鋁鐵的浸出溶液為原料。銳鈦礦原礦主要化學(xué)成分見表1。該銳鈦礦主要為風(fēng)化蝕變礦物，嵌布粒度小于10 μm，相互浸染分布，很難單體解離，常規(guī)選礦難以富集，因此，采用硫酸浸出鈧鈦等有效組分，在浸出過程中99%的鋁和鐵都隨進(jìn)入溶液，得到含Sc3+0.19×10-3mol/L、Ti4+0.10 mol/L、Al3+0.70 mol/L、Fe3+/Fe2+0.465 mol/L、H2SO42.40 mol/L的浸出溶液。

表1 銳鈦礦主要化學(xué)成分Table 1 Main chemical components of the anatase /%

1.2 試驗(yàn)原理與方法

圖1是硫酸銨、硫酸鋁、硫酸鋁銨三種物質(zhì)在水中的溶解度隨溶液溫度變化的曲線。從圖1可以看出，三種物質(zhì)相比，硫酸鋁銨的溶解度受溫度影響最大，溫度大于80 ℃時(shí)，三者的溶解度從大到小的順序依次是硫酸銨、硫酸鋁銨、硫酸鋁，溫度在10～80 ℃時(shí)，硫酸鋁銨的溶解度最低，且隨著溫度的降低，其溶解度降低幅度最大，當(dāng)溫度降到10 ℃時(shí)，其溶解度僅為4.77 g。由于銳鈦礦的浸出一般在90 ℃及以上進(jìn)行，因此三種硫酸鹽相比，硫酸鋁銨是結(jié)晶法提取鋁試劑的最佳選擇，可采用在浸出時(shí)向溶液中加入(NH4)2SO4試劑，使溶液中的SO42-、Al3+和NH4+在溶液降溫過程中形成NH4Al(SO4)2復(fù)合鹽結(jié)晶的方式回收溶液中的鋁。

圖1 硫酸銨、硫酸鋁、硫酸鋁銨溶解度隨溫度變化的曲線Fig.1 Solubility curves of ammonium sulfate，aluminum sulfate and aluminum ammonium sulfate varying with temperature

試驗(yàn)采用硫酸鋁銨結(jié)晶法—兩次重結(jié)晶—樹脂吸附—焙燒聯(lián)合工藝從酸液中回收鋁。首先，向銳鈦礦浸出后得到的高鋁鐵浸出溶液中加入一定比例的硫酸銨，攪拌使其充分溶解并使溶液中的SO42-、Al3+和NH4+三種離子的濃度按NH4Al(SO4)2·12H2O晶體組成比例達(dá)到過飽和；然后，將溶液溫度降低至最終結(jié)晶溫度并使溶液中的離子結(jié)晶一段時(shí)間，獲得NH4Al(SO4)2·12H2O粗產(chǎn)品，研究結(jié)晶過程中鋁離子初始濃度、NH4+/Al3+摩爾比、結(jié)晶終點(diǎn)溫度以及結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收的影響；最后，將結(jié)晶得到的NH4Al(SO4)2·12H2O粗產(chǎn)品進(jìn)行兩次重結(jié)晶和一次樹脂吸附除鐵后得到的高純NH4Al(SO4)2·12H2O在1 300 ℃下焙燒，最終獲得高純氧化鋁產(chǎn)品。

該工藝結(jié)晶尾液均可返回流程中循環(huán)使用，樹脂為可再生，焙燒尾氣中的NH3、SO3均可通過回收再利用。

2 結(jié)果與討論

2.1 十二水硫酸鋁銨結(jié)晶法回收鋁

2.1.1 鋁離子初始濃度對(duì)鋁回收的影響

在NH4+/Al3+摩爾比1.2、結(jié)晶終點(diǎn)溫度20 ℃條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，通過濃縮或稀釋浸出溶液控制鋁離子初始濃度在0.5～0.9 mol/L，對(duì)應(yīng)的鐵離子濃度在0.33～0.60 mol/L，研究浸出液鋁離子初始濃度對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 鋁離子初始濃度對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響Fig.3 Effect of initial concentration of aluminum ion on aluminum recovery and iron inclusion

從圖3可以看出，鋁離子初始濃度從0.5 mol/L濃縮到0.7 mol/L時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.29 mol/L迅速降到0.11 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.523～0.545 mol/L，鋁的回收率從66.10%迅速升高到88.19%，鐵的夾雜率從8.36%緩慢升高到15.56%；鋁離子初始濃度從0.7 mol/L濃縮到0.9 mol/L時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.11 mol/L緩慢降到0.07 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.545～0.548 mol/L，鋁的回收率從88.19%緩慢升高到93.58%，鐵的夾雜率從15.56%迅速升高到27.00%；結(jié)晶鋁離子初始濃度越高，越有利于鋁離子的結(jié)晶，進(jìn)而有利于鋁的回收，但鋁離子過高，硫酸鋁銨結(jié)晶越快，夾雜的鐵也越多，而鐵在后續(xù)過程較難處理，不利于獲得高純氧化鋁，因此初始鋁離子濃度不宜太高。從圖3可以看出，適宜的初始鋁離子濃度為0.7 mol/L，此時(shí)，鋁的回收率為88.19%，鐵的夾雜率為15.56%，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度為0.11 mol/L，鐵離子濃度為0.545 mol/L。

2.1.2 NH4+/Al3+摩爾比對(duì)鋁回收的影響

在鋁離子初始濃度0.7 mol/L、結(jié)晶終點(diǎn)溫度20 ℃條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，向溶液中加入硫酸銨，控制NH4+/Al3+摩爾比在1.0～1.4，研究NH4+/Al3+摩爾比對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 NH4+/Al3+摩爾比對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響Fig.4 Effect of NH4+/Al3+ molar ratio on aluminum recovery and iron inclusion

從圖4可以看出，NH4+/Al3+摩爾比從1.0增加到1.2時(shí)，結(jié)晶尾液中鋁離子濃度從0.21 mol/L迅速降低到0.11 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.555～0.545 mol/L，鋁的回收率從76.86%迅速升高到88.19%，鐵的夾雜率從9.25%緩慢升高到15.56%；NH4+/Al3+摩爾比從1.2增加到1.4時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度變化不大，在0.10～0.11 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.545～0.543 mol/L，鋁的回收率變化不大，在88.19%～89.33%，鐵的夾雜率變化不大，在15.56%～16.55%；NH4+/Al3+摩爾比越大，越有利于鋁離子結(jié)晶和鋁的回收，但與此同時(shí)，鐵的夾雜率隨之升高，NH4+/Al3+最佳摩爾比為1.2，此時(shí)，鋁的回收率為88.19%，鐵的夾雜率為15.56%，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度為0.11 mol/L，鐵離子濃度為0.545 mol/L。

2.1.3 結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)回收鋁的影響

在鋁離子初始濃度0.7 mol/L、NH4+/Al3+摩爾比1.2條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，控制結(jié)晶終點(diǎn)溫度在15～35 ℃，研究結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響，結(jié)果如圖5所示。

圖5 結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)鋁回收率和鐵夾雜率的影響Fig.5 Effect of crystallization end temperature on aluminum recovery and iron inclusion

從圖5可以看出，結(jié)晶終點(diǎn)溫度從15 ℃升高到20 ℃時(shí)，結(jié)晶尾液中鋁離子濃度變化不大，在0.09～0.11 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度從0.518 mol/L緩慢升高到0.545 mol/L，鋁的回收率從91.56%緩慢降低到88.19%，鐵的夾雜率從22.61%緩慢降低到15.56%；結(jié)晶終點(diǎn)溫度從15 ℃升高到35 ℃時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.11 mol/L迅速升高到0.33 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度從0.545 mol/L緩慢降低到0.509 mol/L，鋁的回收率從88.19%迅速降低到59.90%，鐵的夾雜率從15.56%緩慢降低到6.41%。綜合考慮鋁的回收率、產(chǎn)品純度和實(shí)驗(yàn)操作條件的易實(shí)現(xiàn)程度等，結(jié)晶終點(diǎn)溫度選擇接近室溫20 ℃較為合適，此時(shí)，鋁的回收率為88.19%，鐵的夾雜率為15.56%，結(jié)晶尾液中鋁離子濃度為0.11 mol/L，鐵離子濃度為0.545 mol/L。

2.1.4 結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收的影響

在鋁離子初始濃度0.7 mol/L、結(jié)晶終點(diǎn)溫度20 ℃、NH4+/Al3+摩爾比1.2條件下，以300 r/min的速度攪拌，控制結(jié)晶時(shí)間在0～45 min，研究結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收和鐵夾雜的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收率和鐵夾雜率的影響Fig.6 Effect of crystallization time on aluminum recovery and iron inclusion

從圖6可以看出，結(jié)晶時(shí)間從0增加到30 min時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度變化不大，在0.11～0.12 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度從0.519 mol/L緩慢升高到0.545 mol/L，鋁的回收率變化不大，在87.57%～88.19%，鐵的夾雜率從19.71%緩慢降到15.56%；結(jié)晶時(shí)間從30 min增加到45 min時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度變化不大，在0.11～0.12 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度從0.545 mol/L平緩升高到0.550 mol/L，鋁的回收率變化不大，在87.64%～88.19%，鐵的夾雜率從15.56%緩慢降到14.77%；適宜的結(jié)晶時(shí)間可選擇為30 min，此時(shí)，鋁的回收率為88.19%，鐵的夾雜率為15.56%，結(jié)晶尾液中鋁離子濃度為0.11 mol/L，鐵離子濃度為0.545 mol/L。

綜上，硫酸鋁銨結(jié)晶試驗(yàn)在鋁離子初始濃度為0.70 mol/L、NH4+/Al3+摩爾比為1.2、結(jié)晶終點(diǎn)溫度為20 ℃的條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，獲得的十二水硫酸鋁銨粗產(chǎn)品中晶體純度為95.31%，鋁的回收率達(dá)到88.19%，夾雜鐵的含量為1.39%，硫酸鋁銨結(jié)晶法可以從含高鋁鐵的酸性浸溶液中有效回收鋁。

2.2 重結(jié)晶法提純NH4Al(SO4)2·12H2O

NH4Al(SO4)2·12H2O粗產(chǎn)品中主要雜質(zhì)為鐵、硅、鈉等元素，通過重結(jié)晶可以有效提純NH4Al(SO4)2·12H2O。重點(diǎn)研究了重結(jié)晶過程中，液固比、終點(diǎn)結(jié)晶溫度和結(jié)晶時(shí)間對(duì)提純效果的影響。

2.2.1 重結(jié)晶液固比對(duì)NH4Al(SO4)2·12H2O提純的影響

在重結(jié)晶終點(diǎn)溫度25 ℃條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，控制液固比(mL/g)為1.1～1.9，研究液固比對(duì)鋁回收和鐵去除的影響，結(jié)果如圖7所示。

圖7 重結(jié)晶液固比對(duì)鋁回收率和鐵去除率的影響Fig.7 Effect of liquid-solid ratio of recrystallization on aluminum recovery and iron removal

從圖7可以看出，液固比從1.1增加到1.3時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.21 mol/L緩慢升高到0.26 mol/L，鐵離子濃度從0.174 mol/L緩慢升高到0.181 mol/L，鋁的回收率從86.05%緩慢降到82.85%，鐵去除率從90.40%小幅升高到93.16%；重結(jié)晶液固比從1.3增加到1.9時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.26 mol/L緩慢升高到0.45 mol/L，鐵離子濃度從0.181 mol/L緩慢升高到0.194 mol/L，鋁的回收率從82.85%緩慢降到71.72%，鐵去除率變化不大，在93.16%～94.76%。由于重結(jié)晶液固比越高，溶液濃度越低，相應(yīng)鋁離子的結(jié)晶率也越低，因此，NH4Al(SO4)2·12H2O重結(jié)晶過程中鋁的回收率降低，鐵去除率升高。綜上所述，液固比為1.3 mL/g時(shí)，NH4Al(SO4)2·12H2O的提純效果最佳，此時(shí)，鋁回收率為82.85%，鐵去除率為93.16%，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度為0.26 mol/L，鐵離子濃度為0.18 mol/L。

2.2.2 重結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)NH4Al(SO4)2·12H2O提純的影響

在液固比1.3 mL/g條件下，以300 r/min的速度攪拌30 min，控制重結(jié)晶終點(diǎn)溫度在15～35 ℃，研究重結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)鋁回收和鐵去除的影響，結(jié)果如圖8所示。

圖8 重結(jié)晶終點(diǎn)溫度對(duì)鋁回收率和鐵去除率的影響Fig.8 Effect of recrystallization end temperature on aluminum recovery and iron removal

從圖8可以看出，重結(jié)晶終點(diǎn)溫度從15 ℃升高到25 ℃時(shí)，結(jié)晶尾液中鋁離子濃度從0.20 mol/L緩慢升高到0.26 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.180～0.181 mol/L，鋁的回收率從86.87%緩慢降到82.85%，鐵去除率從92.00%緩慢升高到93.16%；重結(jié)晶終點(diǎn)溫度從25 ℃升高到35 ℃時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度從0.26 mol/L緩慢升高到0.38 mol/L，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度變化不大，在0.181～0.172 mol/L，鋁的回收率從82.85%迅速降到72.89%，鐵去除率從93.16%緩慢升高到95.92%。

由于溶液溫度越高，硫酸鋁銨的溶解度越大，因此升高溶液溫度不利于鋁離子的結(jié)晶轉(zhuǎn)化會(huì)造成NH4Al(SO4)2·12H2O重結(jié)晶過程中鋁的回收率降低，結(jié)晶終點(diǎn)溫度選擇25 ℃較為合適，此時(shí)，鋁的回收率為82.85%，鐵去除率為93.16%，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度為0.26 mol/L，鐵離子濃度為0.18 mol/L。

2.2.2 重結(jié)晶時(shí)間對(duì)NH4Al(SO4)2·12H2O提純的影響

在重結(jié)晶終點(diǎn)溫度25 ℃、液固比為1.3 mL/g、攪拌速度300 r/min條件下，控制重結(jié)晶時(shí)間在0～45 min，研究重結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收和鐵去除的影響，結(jié)果如圖9所示。

圖9 重結(jié)晶時(shí)間對(duì)鋁回收率和鐵去除率的影響Fig.9 Effects of recrystallization time on aluminum recovery and iron removal

從圖9可以看出，重結(jié)晶時(shí)間從0增加到30 min時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度變化不大，但略微升高，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度略微升高，鋁的回收率變化不大，在82.85%～83.23%，鐵去除率變化不大，在93.16%～93.52%；重結(jié)晶時(shí)間從30 min增加到45 min時(shí)，結(jié)晶尾液中的鋁鐵離子濃度變化不大但略微降低，鋁的回收率基本不變，鐵去除率變化不大，在92.29%～93.16%；最佳結(jié)晶時(shí)間為30 min，此時(shí)鋁的回收率為82.85%，鐵去除率為93.16%，結(jié)晶尾液中的鋁離子濃度為0.26 mol/L，鐵離子濃度為0.18 mol/L。

綜上，在攪拌轉(zhuǎn)速為300 r/min時(shí)，最佳硫酸鋁銨重結(jié)晶試驗(yàn)條件為：液固比1.3、重結(jié)晶終點(diǎn)溫度25 ℃、攪拌時(shí)間30 min，在此條件下所得NH4Al(SO4)2·12H2O重結(jié)晶產(chǎn)品純度高，鋁回收率可達(dá)到82.85%，夾雜鐵的含量可降到0.10%，硫酸鋁銨重結(jié)晶法可以有效提純NH4Al(SO4)2·12H2O。

2.3 NH4Al(SO4)2·12H2O深度除鐵以及制備高純氧化鋁

2.3.1 NH4Al(SO4)2·12H2O深度除鐵

重結(jié)晶獲得的NH4Al(SO4)2·12H2O產(chǎn)品進(jìn)行二次重結(jié)晶深度除鐵。試驗(yàn)條件為：液固比1.3、結(jié)晶終點(diǎn)溫度25 ℃、攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min、攪拌時(shí)間30 min，在此條件下所獲NH4Al(SO4)2·12H2O二次重結(jié)晶產(chǎn)品中夾雜的鐵含量降到0.007%。

采用HYC-100氨基羧酸螯合樹脂對(duì)NH4Al(SO4)2·12H2O二次重結(jié)晶產(chǎn)品進(jìn)行深度除鐵，具體方法是將NH4Al(SO4)2·12H2O用水溶解，控制硫酸鋁銨溶液濃度為0.70 mol/L，將硫酸銨溶液在溫度65 ℃條件下以13 mL/min的速度通過HYC-100樹脂，最終所獲高純NH4Al(SO4)2·12H2O產(chǎn)品中夾雜的鐵含量為0.000 016%。

2.3.2 高純氧化鋁制備

將深度除鐵后所得高純NH4Al(SO4)2·12H2O在高溫條件下熱解，熱解溫度1 300 ℃、時(shí)間2 h，所得氧化鋁產(chǎn)品的比表面積為7.844 m2/g，化學(xué)分析見表2，XRD圖如圖10所示，掃描電鏡圖像(SEM)照片如圖11所示。從表2和圖10可以看出，最終所得氧化鋁產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，且結(jié)晶好。圖11產(chǎn)品的微觀形貌也證明氧化鋁產(chǎn)品結(jié)晶度好，且粒度均勻，進(jìn)一步說明采用本文所用工藝可獲得品質(zhì)高的氧化鋁產(chǎn)品。

表2 氧化鋁產(chǎn)品化學(xué)成分Table 2 Chemical composition of the alumina product /%

3 結(jié)論

1)對(duì)鋁含量22%左右、鐵含量17%左右的含鋁鐵低品位難處理含鋁礦物，采用酸浸—結(jié)晶—兩次重結(jié)晶—樹脂吸附—焙燒工藝可回收礦物中的鋁，獲得高純氧化鋁產(chǎn)品。

2)針對(duì)含高鋁鐵的酸性溶液，可采用硫酸鋁銨結(jié)晶法回收溶液中的鋁。在鋁離子初始濃度0.70 mol/L、NH4+/Al3+摩爾比1.2、結(jié)晶終點(diǎn)溫度20 ℃條件下，鋁的回收率可達(dá)到88.19%，同時(shí)晶體中的鐵夾雜率為15.56%，結(jié)晶尾液中的鐵離子濃度為 0.545 mol/L、鋁離子濃度為0.11 mol/L，所得NH4Al(SO4)2·12H2O粗產(chǎn)品晶體純度為95.31%，鐵含量為1.39%。對(duì)該粗結(jié)晶產(chǎn)品采用重結(jié)晶法進(jìn)一步提純，一次重結(jié)晶鋁的回收率可達(dá)到82.85%，同時(shí)鐵去除率可達(dá)93.16%，NH4Al(SO4)2·12H2O晶體中的雜質(zhì)鐵含量可降到0.10%，兩次重結(jié)晶后所得NH4Al(SO4)2·12H2O晶體中的雜質(zhì)鐵含量可進(jìn)一步降到0.007%。采用樹脂吸附法進(jìn)一步提純二次重結(jié)晶產(chǎn)品可獲得雜質(zhì)鐵含量為0.000 016%的高純NH4Al(SO4)2·12H2O晶體產(chǎn)品。高純NH4Al(SO4)2·12H2O晶體在1 300 ℃條件下焙燒2 h后即可獲得純度為99.99%的高純Al2O3。

3)酸浸—結(jié)晶—兩次重結(jié)晶—樹脂吸附—焙燒工藝流程合理，基本不改變?nèi)芤褐饕再|(zhì)，可有效回收溶液中的有價(jià)組分，具有操作簡(jiǎn)單、高效、低成本的特點(diǎn)。研究結(jié)果對(duì)該類酸浸工藝綜合回收有價(jià)組分具有重要的參考價(jià)值，可為低品位鋁的資源化及高值化應(yīng)用奠定一定的技術(shù)基礎(chǔ)，為我國(guó)鋁資源增儲(chǔ)以及緩解鋁土礦資源短缺、依賴進(jìn)口的局面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。