CN103342375A

CN103342375A - 从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法

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Publication number: CN103342375A
Application number: CN2013101834966A
Authority: CN
Inventors: 孙俊民; 王毅; 张生; 公彦兵; 梁振凯; 许学斌
Original assignee: Tsinghua University; High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: CN103342375B

Abstract

本发明公开了一种从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，包括以下步骤：（1）将粉煤灰脱硅；（2）向脱硅后的粉煤灰产物中加入添加剂进行焙烧；（3）用溶出剂溶出焙烧后粉煤灰熟料中的金属成分，得到溶出浆液；（4）将溶出浆液过滤，滤液浓缩后再过滤、冷却过滤液，析出硫酸铝铵结晶体；结晶母液返回步骤（3）作为溶出剂循环使用；（5）将硫酸铝铵结晶体经过煅烧得到氧化铝。本发明方法中脱硅粉煤灰的焙烧温度仅为350～450℃且溶出条件温和，溶出效率高，操作安全，具有能耗低、尾渣量少、能完成多种资源回收、安全性好等优点。

Description

从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法

技术领域

本发明涉及粉煤灰的资源化利用方法，尤其涉及一种从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，属于粉煤灰的资源化利用领域。

背景技术

火力发电所产生的粉煤灰中，氧化铝的含量达到40%～55%，镓的含量超过80ppm，因此高铝粉煤灰不仅是蕴藏量巨大的铝资源，也蕴藏着经济价值很高的镓资源，对高铝粉煤灰的开发，是保护环境、资源循环利用的有效途径。目前对高铝粉煤灰的资源化技术，主要有石灰石烧结法（中国专利申请公开号：CN102351226A，公开日期：2012年2年15日）和预脱硅-碱石灰烧结法（中国专利申请公开号：CN101284668A，公开日期2008年10月15日），这两种工艺流程都需要高温（1200～1400℃）煅烧。此外，石灰石烧结法每生产一吨氧化铝产生约9吨尾渣，预脱硅-碱石灰烧结法每生产一吨氧化铝产生约4吨废渣。因此，虽然石灰石烧结法和碱石灰烧结法能够做到大规模工业化生产，但两者都存在焙烧温度高（>1200℃），添加剂用量大、尾渣量大的缺点，而且在配料时必须精确控制Na/Al比和Ca/Si比，配料过程复杂。此外，因为溶出液为碱性，部分氧化硅随氧化铝溶出，溶出浆料的硅量指数小，必须进一步脱硅才能达到冶金级要求，从而导致氧化铝的总体回收率较低。

其它一些已经公开的高铝粉煤灰的资源化技术，如高温高压下浓酸浸出法（溶出温度130℃～150℃,溶出压力0.3～1.0MPa）及硫酸铵焙烧法，虽然在渣量减少环节有一定的改进，但这些工艺使高铝粉煤灰中其它有用资源特别是镓进入尾渣，造成资源浪费，同时，由于两者均在酸性条件下浸出，特别是浓酸浸出法需使用浓盐水作为浸出溶剂，对设备要求高，存在潜在的危险，而且尾渣存在二次污染的潜在威胁。由于这些原因，浓酸浸出法及硫酸铵焙烧法还不能进行工业化大规模生产。

因此，开发一种低尾渣量、低能耗、能完成多种资源回收的方法是目前高铝粉煤灰资源化利用中迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有高铝粉煤灰资源化利用中存在的尾渣量大、能耗高、资源浪费严重或危险性高等缺陷，提供一种新的从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，该方法具有尾渣量低、能耗低、能完成多种资源回收、安全性好等优点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，包括以下步骤：（1）将粉煤灰脱硅，获得脱硅液和脱硅后的粉煤灰产物；（2）脱硅后的粉煤灰产物中加入添加剂焙烧，得到粉煤灰熟料；（3）用溶出剂溶出粉煤灰熟料中的金属成分，得到溶出浆液；（4）将溶出液浆过滤，滤液浓缩、过滤、冷却过滤液，析出铝铵矾结晶体；结晶母液返回步骤（3）作为溶出剂循环使用；（5）将铝铵矾结晶体经过煅烧后得到氧化铝产物。

其中，步骤（1）中所述的粉煤灰脱硅方法包括：将氢氧化钠水溶液和高铝粉煤灰混合，于140～200℃搅拌进行脱硅反应，将反应产物冷却到100℃以下，过滤，滤渣用热水洗涤一次；洗涤液过滤后和浸出滤液合并，浓缩后即为脱硅液，可用于生产硅酸盐及白炭黑；滤渣为脱硅后的粉煤灰产物将其烘干后进入下步的焙烧步骤。

本发明通过实验非常意外的发现，将硫酸铵作为添加剂对粉煤灰中刚玉和莫来石的破坏效果好，在350～450℃焙烧1～6小时即可有效分解莫来石和刚玉；此外，用硫酸铵焙烧的熟料容易被水或稀硫酸所分解，更加有效浸出熟料中的硫酸铝铵。为了达到更好的焙烧效果，本发明在进行焙烧时，将脱硅粉煤灰和硫酸铵优选按1:6-1:15的质量比进行混合后碾磨（优选至200目以下），再进行焙烧。焙烧结束后将熟料冷却至250℃C以下后即可进入后续的溶出环节。

步骤（3）中所述的溶出剂优选为水或稀硫酸；加硫酸铵焙烧所得的熟料中的硫酸铝铵、未反应的硫酸铵以及硫酸铵部分分解生成的硫酸氢铵，都易溶于热水。本发明优选采用热水（温度>90℃）或者浓度0～2摩尔/升的热稀硫酸（温度>90℃）溶出熟料，溶出浆液的主要成分为硫酸铵、硫酸铝铵和硫酸氢铵，粉煤灰中的铁、钙等金属以及极少量的氧化硅也被带入浸出浆液中，但在后继处理中被分离。为了达到更好的溶出效果，溶出时，熟料和溶出剂的质量比优选为1:10～1:35，溶出温度优选为90～100℃，溶出时间优选为1～4小时。本发明的溶出方法使得浸出浆液的硅量指数有所提高，一般均在150以上。

步骤（3）中所述的金属成分包括铝、铁或硅等金属成分。

在溶出浆液中，除铝盐（硫酸铝铵）外，还存在少量硅酸、铁和钙等金属的硫酸盐。溶出浆液加热浓缩后过滤，可以除去大部分硫酸钙及其它悬浮杂质，然后冷却，析出硫酸铝铵晶体。收集硫酸铝铵晶体后。母液返回到溶出步骤，用于配制溶出剂。硫酸铝铵经过2～4次重结晶后，得到高纯硫酸铝铵产品。此外，溶出浆液经浓缩、过滤后，还可以通入氨气进行氨分，直到pH8-10（优选为pH9）；溶出浆液中的铝及残余的铁、钙等金属离子以氢氧化物的形态沉淀出来。过滤、洗涤后，用适量热氢氧化钠溶液溶解其中的氢氧化铝，铁、钙等金属离子进入赤泥中，进入溶液的氧化铝用拜耳法进行纯化，直接得到高纯度的氢氧化铝。硫酸铝铵和氢氧化铝经煅烧后，可得到高纯氧化铝产品。

此外，在硫酸铝铵结晶母液重复使用一段时间后，镓在其中逐步浓集到一定程度，使用烷基膦酸酯萃取，回收镓；萃余液再返回到溶出步骤作为溶出剂循环使用。

将本发明方法中经多次重结晶的硫酸铝铵或者拜耳法得到的氢氧化铝经煅烧后即得到纯度很高的氧化铝。选择不同的煅烧方式，可以得到粒度不同、晶型不同的氧化铝产品。

硫酸铝铵本身就是一种化工原料，硫酸铝铵在500～700℃煅烧后，生成无水硫酸铝，也是一种化工原料。硫酸铝铵粗品经不同次数的重结晶纯化处理，可以得到满足不同工业需要的铝铵矾产品。

采用本发明方法提取铝和硅后所剩下的尾渣，比原来粉煤灰大幅度减量。就高铝粉煤灰而言，尾渣量小于原灰的40%。尾渣中主要成分为二氧化硅及少量的氧化铝，可以用于生产建材。

本发明方法焙烧温度较低（焙烧温度仅为350～400℃），能够有效降低能源消耗；本发明方法溶出焙烧后熟料中铝、铁等金属成分的条件温和，对酸的浓度要求低，只要溶出液pH小于1即可常压下进行，避免了高温高压的危险性；溶出时间短，浸出效率高，氧化铝总体回收率大于95%，溶出浆液硅量指数高；本发明产品分离纯化过程简单易行，容易得到高纯度的产品；尾渣量少，达到固体废物大幅度减量的目的。

附图说明

图1本发明方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1

1、高铝粉煤灰预脱硅来自内蒙托克托火电厂的高铝粉煤灰组成如表1所示。

表1高铝粉煤灰样品化学组成

成分

Al₂O₃

SiO₂

总氧化铁

TiO₂

CaO

烧失重

总和

含量(%）

48.45

40.55

1.92

1·54

3.64

1·31

97.41

取高铝粉煤灰150克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（500毫升水+180克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至140℃，恒温1.5小时。待反应釜内温度冷却到80℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水300毫升），将滤渣烘干得到脱硅灰；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率（即氧化硅回收效率）为42.4%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的脱硅灰10g以及球磨至-200目的硫酸铵60克，将二者混合均匀后转移至陶瓷坩埚中，并放置于马弗炉内于350℃焙烧6小时。待炉内温度降到240℃后，将焙烧熟料转移至烧杯中，加入0.2摩尔/升稀硫酸700毫升，在煮沸的条件下，搅拌1小时，然后热过滤。滤渣用400毫升热水分两次洗涤，热过滤后的洗涤液和溶出滤液合并，得到溶出浆液，备用。滤渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重4.21g。以10g脱硅灰计算，出渣率为42.1%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率95.3%，氧化铁浸出率71.2%，氧化硅浸出率0.28%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到的溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约2000毫升）加热浓缩至600毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后放置于室温中，慢慢搅拌，加速硫酸铝铵的析出。待硫酸铝铵析出结束后，过滤。硫酸铝铵用少量热水重结晶三次，收集晶体，冷风吹干。分析产品的纯度，结果为：氧化铝11.28%；氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例2

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。

取高铝粉煤灰150克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+90克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至200℃，恒温1.5小时。待反应釜内温度冷却到80℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水200毫升）后烘干备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率（即氧化硅回收效率）为43.8%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的滤渣（脱硅灰）40g与球磨至-200目的硫酸铵400克混合均匀后放入陶瓷坩埚中，于400℃焙烧3小时。炉内温度冷却到250℃以下后，取出并转移至烧杯中，加入1000毫升蒸馏水，在煮沸的条件下，搅拌4小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出将液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重14.4g。以40g脱硅灰计算，出渣率为36.0%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率96.4%，氧化铁浸出率74.5%，氧化硅浸出率0.13%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约2000毫升）加热浓缩至600毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后放置于室温中，慢慢搅拌，加速硫酸铝铵的析出。待硫酸铝铵析出结束后，过滤。硫酸铝铵用少量水重结晶三次。收集晶体，冷风吹干。分析产品的纯度，结果为：氧化铝11.26%；氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例3

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。

取高铝粉煤灰150克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+100克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至180℃，恒温1.5小时。待反应釜内温度冷却到50°C以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水200毫升）后烘干备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率（即氧化硅回收效率）为42.4%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的滤渣（脱硅灰）40g与球磨至-200目的硫酸铵400克混合均匀后放入陶瓷坩埚中，于380℃焙烧2小时。炉内温度冷却到250℃以下后，取出并转移至烧杯中，加入800毫升蒸馏水，在100℃的条件下，搅拌2小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出浆液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重14.08g。以40g脱硅灰计算，出渣率为35.2%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率95.2%，氧化铁浸出率73.1%，氧化硅浸出率0.29%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约2000毫升）加热浓缩至600毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后放置于室温中，慢慢搅拌，加速硫酸铝铵的析出。待硫酸铝铵析出结束后，过滤。硫酸铝铵用少量热水重结晶三次。收集晶体，冷风吹干。分析产品的纯度，结果为：氧化铝11.26%；氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例4

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。

取高铝粉煤灰150克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+110克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至170℃，恒温2.5小时。待反应釜内温度冷却到50℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水250毫升）后烘干备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率（即氧化硅回收效率）为41.7%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的滤渣（脱硅灰）40g与球磨至-200目的硫酸铵300克混合均匀后放入陶瓷坩埚中，于380℃焙烧3小时。炉内温度冷却到250℃以下后，取出并转移至烧杯中，加入1000毫升蒸馏水，在95℃的条件下，搅拌1小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出浆液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重15.4g。以40g脱硅灰计算，出渣率为38.5%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率94.5%，氧化铁浸出率72.3%，氧化硅浸出率0.28%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约2000毫升）加热浓缩至600毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后放置于室温中，慢慢搅拌，加速硫酸铝铵的析出。待硫酸铝铵析出结束后，过滤。硫酸铝铵用少量水重结晶三次。收集晶体，冷风吹干。分析产品的纯度，结果为：氧化铝12.29%；氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例5

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。取高铝粉煤灰100克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+90克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至160℃，恒温1小时。待反应釜内温度冷却到50℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水200毫升）后烘干得到脱硅灰，备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率为41.9%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的脱硅灰10g与球磨至-200目的硫酸铵150克混合均匀后转移至陶瓷埚中于450℃焙烧1.0小时。待炉内温度降到250℃以下后，将焙烧熟料转移至烧杯中，加入0.4摩尔/升稀硫酸300毫升，在煮沸的条件下，搅拌1.5小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出浆液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重4.26g。以10g脱硅灰计算，出渣率为42.6%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率98.2%，氧化铁浸出率77.3%，氧化硅浸出率0.31%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约900毫升）加热浓缩至300毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后冷却至室温。在不断搅拌下，慢慢通入氨气，直到pH9。过滤，滤饼用热水充分洗涤，然后转移至水热釜中，加入80mL15%氢氧化钠溶液，于120℃恒温40分钟，恒温时通过不停翻转反应釜使得滤饼充分溶解。待釜内温度降低至50℃以下时，取出其中的反应物，过滤，滤饼用热水洗涤两次。洗涤滤液和溶出滤液合并。然后向溶出滤液中缓缓通入二氧化碳，直到pH10.5。过滤，滤饼用热水充分洗涤，于70℃真空干燥至恒重。分析产品的纯度，结果为：氧化铝65.34%；氧化硅0.054%；氧化钠0.16%；氧化铁0.015%；氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例6

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。取高铝粉煤灰100克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+100克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至160℃，恒温1小时。待反应釜内温度冷却到50℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水200毫升）后烘干得到脱硅灰，备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率为41.7%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的脱硅灰10g与球磨至-200目的硫酸铵150克混合均匀后转移至陶瓷埚中于450℃焙烧1.0小时。待炉内温度降到250℃以下后，将焙烧熟料转移至烧杯中，加入0.4摩尔/升稀硫酸300毫升，在煮沸的条件下，搅拌1.5小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出浆液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重4.16g。以10g脱硅灰计算，出渣率为41.6%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率98.2%，氧化铁浸出率77.3%，氧化硅浸出率0.21%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约800毫升）加热浓缩至300毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后冷却至室温。在不断搅拌下，慢慢通入氨气，直到pH8。过滤，滤饼用热水充分洗涤，然后转移至水热釜中，加入80mL15%氢氧化钠溶液，于120℃恒温40分钟，恒温时通过不停翻转反应釜使得滤饼充分溶解。待釜内温度降低至50℃以下时，取出其中的反应物，过滤，滤饼用热水洗涤两次。洗涤滤液和溶出滤液合并。然后向溶出滤液中缓缓通入二氧化碳，直到pH10。过滤，滤饼用热水充分洗涤，于70℃真空干燥至恒重。分析产品的纯度，结果为：氧化铝65.36%；氧化硅0.047%；氧化钠0.089%；氧化铁0.011%；氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例7

1、高铝粉煤灰预脱硅

高铝粉煤灰化学组成同实施例1。取高铝粉煤灰100克，放入1升高压反应釜中，再加入氢氧化钠溶液（400毫升水+90克氢氧化钠固体）。密封反应釜后，开动搅拌器，并将反应釜内温度升高至160℃，恒温1小时。待反应釜内温度冷却到50℃以下后，开釜，取出反应混合物。过滤，滤渣用热水洗涤两次（每次用水200毫升）后烘干得到脱硅灰，备用；洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并，并定容至1000毫升。采用硅钼蓝测量脱硅液中硅的浓度，计算出预脱硅效率为40.7%。

2、从脱硅高铝粉煤灰中回收三氧化二铝

取烘干后的脱硅灰10g与球磨至-200目的硫酸铵150克混合均匀后转移至陶瓷埚中于450℃焙烧1.0小时。待炉内温度降到250℃以下后，将焙烧熟料转移至烧杯中，加入0.4摩尔/升稀硫酸250毫升，在煮沸的条件下，搅拌1.5小时，然后热过滤。滤渣用热水洗涤两次，洗涤溶液过滤后和溶出滤液合并得到溶出浆液，备用。尾渣于115℃烘烤至恒重，称量滤渣重4.24g。以10g脱硅灰计算，出渣率为42.4%。分析溶出浆液中的铝、铁、硅等元素的浓度，计算出氧化铝浸出率98.2%，氧化铁浸出率77.3%，氧化硅浸出率0.21%。

3、从过滤后的溶出浆液中分离铝盐

将步骤2得到溶出浆液（加上洗涤滤液，总体积约800毫升）加热浓缩至300毫升，热过滤除去浓缩过程中出现的沉淀，然后冷却至室温。在不断搅拌下，慢慢通入氨气，直到pH9。过滤，滤饼用热水充分洗涤，然后转移至水热釜中，加入80mL25%氢氧化钠溶液，于120℃恒温40分钟，恒温时通过不停翻转反应釜使得滤饼充分溶解。待釜内温度降低至50℃以下时，取出其中的反应物，过滤，滤饼用热水洗涤两次。洗涤滤液和溶出滤液合并。然后向溶出滤液中缓缓通入二氧化碳，直到pH9.5。过滤，滤饼用热水充分洗涤，于70℃真空干燥至恒重。分析产品的纯度，结果为：氧化铝65.37%；氧化硅0.034%；氧化钠0.078%；氧化铁0.011%；氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例8从铝铵矾生产氧化铝

分别取60克实施例1-实施例4所制备的硫酸铝铵矾[(NH₄)Al(SO₄)₂.12H₂O]晶体放入刚玉坩埚中，于200～900℃温度范围内按一定程序进行焙烧，得到氧化铝产品。分析结果为：氧化铝99.96%；氧化硅、氧化钠、氧化铁、氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

实施例9从氢氧化铝生产氧化铝

取10克氢氧化铝放置于刚玉坩埚中，于200～1050℃温度范围内按一定程序进行煅烧，得到氧化铝产品。分析结果为：氧化铝99.56%；氧化硅0.055%；氧化钠0.29%；氧化铁0.017%；氧化钙和氧化钛均在检测限以下。

Claims

1.一种从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将粉煤灰脱硅；（2）脱硅后的粉煤灰产物中加入添加剂焙烧，得到粉煤灰熟料；（3）用溶出剂溶出粉煤灰熟料中的金属成分，得到溶出浆液；（4）将溶出浆液过滤，滤液浓缩后再过滤；冷却过滤液，析出硫酸铝铵结晶体；结晶母液返回步骤（3）作为溶出剂循环使用；（5）将硫酸铝铵结晶体经过煅烧得到氧化铝。

2.一种从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将粉煤灰脱硅；（2）向脱硅后的粉煤灰产物中加入添加剂进行焙烧，得到粉煤灰熟料；（3）用溶出剂溶出粉煤灰熟料中的金属成分，得到溶出浆液；（4）溶出浆液经浓缩、过滤，通入氨气进行氨分；将氨分后的产物过滤、洗涤后，用热氢氧化钠溶液溶解滤饼，得到氢氧化铝；进入溶液的氧化铝用拜耳法进行纯化，得到氢氧化铝；将氢氧化铝煅烧得到氧化铝；铁、钙金属离子进入赤泥中。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的粉煤灰脱硅方法包括：将氢氧化钠水溶液和粉煤灰混合后在140～200℃温度条件下搅拌进行脱硅反应。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：将脱硅反应产物冷却到100℃以下，过滤，浸出滤液备用；滤渣用热水洗涤，洗涤液过滤后和浸出滤液合并，浓缩后得到脱硅液，用于生产硅酸盐及白炭黑；滤渣为脱硅后的粉煤灰产物,将其烘干后进入焙烧步骤。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的添加剂为硫酸铵。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（2）中将脱硅粉煤灰和添加剂按1:6-1:15的质量比进行混合后碾磨；所述的焙烧温度为350～450℃，所述的焙烧时间为1～6小时。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的溶出剂为水或稀硫酸。

8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（3）中粉煤灰熟料和溶出剂的质量比为1:10～1:35，溶出温度为90～100℃，溶出时间为1～4小时。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在硫酸铝铵结晶母液重复使用后，使用烷基膦酸酯萃取结晶母液，回收镓；萃余液再返回到溶出步骤作为溶出剂循环使用。

10.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（4）中通入氨气进行氨分直到pH值为8-10，优选为9。