CN108622920A - 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法 - Google Patents

一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108622920A
CN108622920A CN201810537691.7A CN201810537691A CN108622920A CN 108622920 A CN108622920 A CN 108622920A CN 201810537691 A CN201810537691 A CN 201810537691A CN 108622920 A CN108622920 A CN 108622920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
ash
bayer process
solid
sodium aluminate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810537691.7A
Other languages
English (en)
Inventor
公彦兵
孙俊民
高志军
洪景南
王娜
张文诚
许学斌
胡剑
李运改
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd
Original Assignee
High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd filed Critical High Aluminum Coal Resources Development and Utilization R&D Center of Datang International Power Generation Co Ltd
Priority to CN201810537691.7A priority Critical patent/CN108622920A/zh
Publication of CN108622920A publication Critical patent/CN108622920A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
    • C01F7/0693Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process from waste-like raw materials, e.g. fly ash or Bayer calcination dust
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,包括:对高铝粉煤灰实施活化处理,固液分离后得到预处理粉煤灰和活化母液;对预处理粉煤灰实施预脱硅处理,经固液分离,得到脱硅粉煤灰和脱硅液;对脱硅粉煤灰进行拜尔法溶出,并对溶出料浆进行固液分离,得到铝酸钠溶液和拜尔法溶出渣;将拜尔法溶出渣与石灰乳进行水热反应,经固液分离,得到硅钙渣和回收碱液;对铝酸钠溶液进行种分分解,得到氢氧化铝和种分分解母液;对氢氧化铝进行煅烧,得到氧化铝。本方法在对高铝粉煤灰活化脱硅后采用拜耳法工艺提取氧化铝,不仅能够得到高品质的冶金级氧化铝产品,而且能够回收拜耳法溶出渣中的碱,具有成本低、能耗低等工艺特点,并具有操作简单的优点。

Description

一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法
技术领域
本发明涉及高铝粉煤灰的资源化利用,尤其涉及一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法。
背景技术
氧化铝是生产铝锭的主要原材料。世界上95%以上的氧化铝是通过铝土矿生产的。我国是世界最大的氧化铝生产国,目前每年氧化铝产量超过3000万吨。但同时我国铝土矿资源相对匮乏,铝土矿储量仅占世界总储量的7%左右,且多为难处理的一水硬铝石矿。由于铝土矿资源不足,目前60%左右的铝土矿依赖于向国外进口。
而我国内蒙古中西部和山西北部等地区的煤炭发电后产生的高铝粉煤灰储量丰富,仅内蒙准格尔煤田潜在的高铝粉煤灰资源蕴藏量就达150亿吨,相当于我国目前铝土矿保有储量的8倍以上,并且部分高铝粉煤灰中氧化铝含量可达到40%~50%。近几年来,我国各大院校和科研单位积极开展了高铝粉煤灰提取氧化铝新工艺研究,主要工艺方法为:预脱硅-碱石灰烧结法、一步酸溶法、硫酸铵烧结-拜耳法、石灰石烧结-低温拜耳法等。其中酸溶法因存在对设备材质腐蚀严重、产品杂质含量较高而难以生产冶金级氧化铝等问题,难以实现大规模工业化生产;硫酸铵烧结法存在渣相流量大、氨气回收利用难等缺点,因此也没有产业化实例;石灰石烧结法与碱石灰石烧结法类似,但其渣量更大、能耗更高,并且回收率较碱石灰石烧结法稍低。预脱硅-碱石灰烧结法是目前唯一实现工业化生产并取得成功的工艺方法,比如专利ZL201110117710.9就公开了此工艺的技术特点。然而目前世界上90%以上的氧化铝为拜耳法工艺所生产,烧结法工艺重点生产多品种氧化铝,所以预脱硅-碱石灰烧结法工艺难以大规模推广应用生产冶金级氧化铝。
因此,如何高铝粉煤灰为原料,提供一种新的氧化铝提取工艺,以冶金级氧化铝为导向产品,是解决我国西北大型能源基地高铝粉煤灰高值化利用的关键。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明提供一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,能够大规模生产高品质的冶金级氧化铝产品,实现高铝粉煤灰的高值化利用;并能够回收拜尔法溶出过程中的碱。
为实现上述目的,本发明提供的高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,包括如下步骤:
对高铝粉煤灰实施活化处理,固液分离后得到预处理粉煤灰和活化母液;
对预处理粉煤灰实施预脱硅处理,再经固液分离,得到脱硅粉煤灰和脱硅液;
对脱硅粉煤灰进行拜尔法溶出,并对溶出浆料进行固液分离,得到铝酸钠溶液和拜尔法溶出渣;
将拜尔法溶出渣与石灰乳进行水热反应,再经固液分离,得到硅钙渣和回收碱液;
对铝酸钠溶液进行种分分解,得到氢氧化铝和种分分解母液;
对氢氧化铝进行煅烧,得到氧化铝。
根据本发明的技术方案,在对高铝粉煤灰活化脱硅后采用拜尔法工艺提取氧化铝,不仅能够提高脱硅率、得到高品质冶金级氧化铝产品,而且还能回收拜尔法溶出渣中的碱。由于该提铝工艺是在传统拜尔法工艺的基础上进行改进,具有工艺简单、生产难度低的特点,适合大范围工业化推广应用。
高铝粉煤灰通常是指氧化铝的质量含量大于40%的粉煤灰。本发明对于高铝粉煤灰的具体来源不做特别限定,比如可以是我国内蒙古中西部和山西北部等地区的煤炭发电后产生的粉煤灰,其铝硅比(氧化铝与二氧化硅之间的质量比)一般为1.0~1.3,氧化铝的质量含量一般高于40%。
具体的,对高铝粉煤灰的活化处理,可以包括:
采用酸处理剂与高铝粉煤灰进行反应,通常可控制酸处理剂与高铝粉煤灰之间的液固质量比为(3~5):1,并控制反应温度为50~90℃,时间不少于0.5小时,一般为0.5~3小时,比如1~3小时;
该酸处理剂具体可以是硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、草酸、醋酸等的水溶液,或者也可以是上述几种酸混合而成的水溶液。酸处理剂的质量浓度为3%~15%。比如采用质量浓度为13.5%的硫酸水溶液作为酸处理剂,或者采用硫酸与盐酸的混合水溶液作为酸处理剂,其中硫酸和盐酸的质量浓度分别为5.5%和7.0%。
目前常规预脱硅工艺所得脱硅粉煤灰的铝硅比仅为2.0~2.2左右,而根据本发明的技术方案,通过在预脱硅处理之前首先采用酸处理剂对高铝粉煤灰实施上述工艺条件下的活化处理,能够使脱硅粉煤灰的铝硅比达到2.6以上,脱硅粉煤灰的铝硅比较常规预脱硅工艺提高20%以上,从而最终有利于氧化铝产品品质的提升。
上述采用酸处理剂对高铝粉煤灰所实施的活化处理,属于化学活化处理。进一步的,还可以实施物理活化处理。在本发明具体实施过程中,活化处理还包括将高铝粉煤灰进行研磨至平均粒径不高于15μm的步骤,一般控制预处理粉煤灰粉末的平均粒径范围为3μm~15μm。
本发明对于上述研磨工艺不做特别限定,比如可以是球磨、棒磨、辊压等方式,得到高铝粉煤灰粉末。
具体的,上述对高铝粉煤灰所实施的物理活化处理和化学活化处理,可以分步进行,也可以同时进行。比如可以首先对高铝粉煤灰进行研磨,然后将得到的高铝粉煤灰粉末与酸处理混合并反应;或者,也可以在研磨高铝粉煤灰的过程中加入酸处理剂。通过上述物理活化结合化学活化处理,进一步提高了脱硅效率。
对高铝粉煤灰活化处理完成后,对得到的活化产物进行固液分离,比如可采取过滤等常规固液分离手段,具体可采取真空抽滤设备对活化产物进行固液分离,得到固态的预处理粉煤灰和液态的活化母液。
上述活化母液中含有未完全反应的酸处理剂,因此可将活化母液循环使用,比如可将活化母液经蒸法浓缩或通过补充加入硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、草酸、醋酸等以调整酸浓度,然后合并到酸处理剂中,继续对高铝粉煤灰实施活化处理。
上述高铝粉煤灰经过活化处理所得到预处理粉煤灰,即可进一步实施预脱硅处理。
在本发明具体实施过程中,是采用质量浓度为10%~30%的氢氧化钠溶液对预处理粉煤灰实施预脱硅处理,其中,氢氧化钠溶液与预处理粉煤灰的液固质量比为3:1~6:1,预脱硅处理的温度一般控制在70~135℃,预脱硅处理的时间一般不少于0.5小时,通常控制在0.5~3小时。上述预脱硅条件,可以使高铝粉煤灰的脱硅效率达到45%~53%。
预脱硅处理完成后,对得到的预脱硅产物进行固液分离,得到脱硅粉煤灰以及脱硅液。其中,可采用本领域常规手段完成上述预脱硅产物的固液分离,比如在常规的真空抽滤设备进行固液分离,得到脱硅粉煤灰滤饼和脱硅液。
本发明中,经过预脱硅所得到的脱硅液可以进一步加工利用,比如通过添加石灰、铝酸钠等用于制备活性硅酸钙、沸石等产品,不做特别限定。
本发明采用铝酸钠调整液对脱硅粉煤灰进行拜尔法溶出,具体的,控制铝酸钠调整液与脱硅粉煤灰之间的液固质量比为(3~6):1,拜尔法溶出的温度为180~260℃,时间不少于1小时,一般控制拜尔法溶出的时间为1~5小时,然后对溶出料浆实施固液分离,即可得到铝酸钠溶液和拜尔法溶出渣。
在上述铝酸钠调整液中,Na2Ok的浓度为160~260g/L,Al2O3的浓度为70~140g/L。
进一步的,可控制铝酸钠调整液中Na2Ok与Al2O3之间的物质的量之比(分子比)为(3.0~3.2):1。
在本发明的方案中,Na2Ok、Na2Oc均是氧化铝工业中常用的技术名词,其中Na2Ok(k是苛碱中“苛”的第一个拼音字母。有时候直接用Na2O来表示,或者直接用NK来表示)用来表征铝酸钠调整液或其它碱性溶液中NaOH与NaAlO2的含量之和,也就是在这类碱性溶液中分别将NaOH及NaAlO2含量均折合成Na2O来计算,然后将二者相加所得的值称为碱性溶液中的苛碱含量,为方便说明,本发明统一以用Na2Ok表示。上述计算方法是本领域的共知常识,本领域技术人员可根据Na2Ok表示方法直接的毫无意义的进行相关计算,具体可参见《付高峰.氧化铝生产知识问答:冶金工业出版社,2007》的第14页。
为了充分回收拜尔法溶出渣中的碱,本发明是将拜尔法溶出渣与石灰乳进行水热反应,也就是俗称的“水热碱回收”。在本发明具体实施过程中,是拜尔法溶出渣与石灰乳混合,控制拜耳法溶出渣中SiO2与石灰乳中CaO之间的摩尔比为1:(1.2~2.2),比如[SiO2]:[CaO]=(1.5~2.2):1,进一步如(1.5~2.0):1,并在温度为160~240℃的条件下进行水热反应至少1小时,比如1.0~2.5小时,以充分回收其中的碱。水热反应完成后,对得到的水热反应产物进行固液分离,得到硅钙渣和回收碱液。
上述回收碱液中不仅含有大量的苛性碱,而且含有部分铝,因此可进一步循环利用,比如将回收碱液经浓缩处理后返回用于拜尔法溶出。在本发明具体实施过程中,是将蒸发浓缩处理后的回收碱液并入铝酸钠调整液中,用于实施拜尔法溶出,这样不仅能够充分利用回收碱液中的苛性碱,而且还能提高氧化铝的产率。
当然,在具体实施过程中,还可以将得到的回收碱液直接并入铝酸钠调整液中,并同时向铝酸钠调整液中补充加入氢氧化钠等苛性碱以达到拜尔法溶出的技术指标。
经水热碱回收所得到的硅钙渣可以进一步用作路基材料或保温材料等,也可作为水泥的加工原料等,本发明在此不做特别限定。
脱硅粉煤灰经拜尔法溶出得到铝酸钠溶液后,即可进一步实施种分分解以得到氢氧化铝。在本发明具体过程中,是将铝酸钠溶液与氢氧化铝晶种按照1L:(200~800)g的比例混合,并使所得的混合液经至少8个种分槽以进行种分分解,比如8~12个种分槽,控制混合液经过第一个种分槽时的温度为60~70℃,经过最后一个种分槽时的温度为48~59℃,种分时间为36~48小时;且在种分分解过程中,混合液的温度每4小时降低1~2℃。上述种分条件可使得所述铝酸钠溶液中的氢氧化铝分解率达到50%左右。
铝酸钠溶液与氢氧化铝晶种经过上述种分分解,所得的种分分解产物经固液分离,即得到氢氧化铝和种分分解母液。
上述氢氧化铝经过高温煅烧后,即可得到氧化铝。在本发明具体实施过程中,是将氢氧化铝在900~1100℃下进行流态化煅烧,从而得到氧化铝产品。
进一步的,上述种分分解母液经过浓缩后,可以返回用于拜尔法溶出。具体的,将种分分解母液经蒸发浓缩后,并入铝酸钠调整液中,以对脱硅粉煤灰进行拜尔法溶出处理。
本发明提供的高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,具有以下优点:
1、该方法将高铝粉煤灰进行活化后再进行预脱硅,脱硅效率显著提高,脱硅粉煤灰的铝硅比达到2.6以上,相较于直接预脱硅,铝硅比提高了20%以上,且经拜尔法溶出后,氧化铝的溶出率达到了65%左右,最终得到了冶金级氧化铝产品一级品。
2、该方法是在目前世界上氧化铝生产主流生产工艺——拜耳法提取氧化铝工艺上进行改进,工艺简单、成熟,不仅未明显提高设备投资成本和操作难度,同时仍可获得高纯度氧化铝产品,适合大规模推广应用。
3、该方法还同时充分回收了拜尔法溶出渣中的碱,且得到的回收碱液以及提铝过程中产生的种分分解母液均可返回用于拜耳法溶出,不需要额外补充配置新的碱水,就能够保证整个氧化铝提取工艺能够顺利进行,同时还进一步提高了氧化铝的产率,节约了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高铝粉煤灰提取氧化铝的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,如图1所示,包括如下步骤:
1、活化处理
将高铝粉煤灰(铝硅比为1.23,氧化铝的质量含量为48.6%)与钢球按照料球比1:1.3放入球磨机中球磨1.5小时,使高铝粉煤灰粉末的平均粒径达到3μm~15μm。
将得到的高铝粉煤灰粉末从球磨机中取出,并与质量浓度为13.5%硫酸溶液按照液固质量比3.5:1混合均匀,于85℃条件下反应100分钟,最后对反应产物过滤分离,得到预处理粉煤灰和活化母液。
2、预脱硅处理
将质量浓度为20%的氢氧化钠溶液与预处理粉煤灰按照液固质量比3.5:1混合,并将得到的混合物加热到110℃后,导入耐压容器中进行常压脱硅反应1小时,然后进行液固分离,得到脱硅液和脱硅粉煤灰滤饼。
经检测,脱硅粉煤灰滤饼的铝硅比为2.68。
3、拜耳法溶出
将脱硅粉煤灰滤饼与铝酸钠调整液(Na2Ok含量为230g/L,Al2O3含量为120g/L)按照液固质量比5:1混合,并在250℃条件下反应130分钟,最后对溶出料浆进行过滤分离,得到铝酸钠溶液和拜耳法溶出渣。
上述铝酸钠溶液中的氧化铝浓度为173.6g/L,苛性比值为1.63。拜耳法溶出渣中氧化铝含量为27.6%。经计算,氧化铝溶出率为64.8%。
4、水热反应
将拜耳法溶出渣与石灰乳按照[SiO2]:[CaO]=1:1.8、质量体积比为1kg:4.5L的比例混合,在230℃条件下水热反应2小时,反应产物经固液分离,得到硅钙渣和回收碱液。
经测试,上述回收碱液中的Na2Ok浓度为31.7g/L,经蒸发浓缩处理后并入步骤3的铝酸钠调整液中循环使用;硅钙渣中Na2Ok含量1.15%。
5、种分分解
将步骤3中得到的铝酸钠溶液与氢氧化铝晶种混合,在水浴加热的种分槽中进行种分,种分后固液分离得到氢氧化铝和种分分解母液。
其中,氢氧化铝晶种的加入量为800g/L,即每1L铝酸钠溶液中加入800g氢氧化铝晶种,种分时间为48小时,初始种分温度为60℃,最后种分温度为48℃,并且每4小时降低1℃,最终铝酸钠溶液中的氢氧化铝的分解率为49.2%。
上述种分分解母液经蒸发浓缩处理后,并入步骤3的铝酸钠调整液中循环使用。
6、煅烧
将步骤5分解所得氢氧化铝在1050℃下进行流态化煅烧,得到氧化铝产品。
本实施例中,氧化铝产品中的氧化铝含量为杂质总和的余量,即假设氧化铝含量与杂质含量之和为100%。其中,杂质为SiO2,Fe2O3和Na2O,杂质含量均按照《GB/T 8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定》处理,其中:
SiO2含量通过GB/T6609.3-86中的方法进行测定;
Fe2O3含量通过GB/T6609.4-86中的方法进行测定;
Na2O含量通过GB/T6609.5-86中的方法进行测定。
按照上述测定和计算方法,本实施例所得氧化铝产品中,氧化铝含量为98.6%。
实施例2
本实施例提供一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,如图1所示,具体包括如下步骤:
1、活化处理
将高铝粉煤灰(铝硅比为1.23,氧化铝质量含量为48.2%)与钢球按照料球比1:2.5放入球磨机中球磨1.0小时,使高铝粉煤灰粉末的平均粒径达到3μm~15μm。
将得到的高铝粉煤灰粉末从球磨机中取出,并与酸处理剂(硫酸与盐酸的混合水溶液,其中硫酸质量浓度为5.5%、盐酸质量浓度为7.0%)按照液固质量比4:1的比例混合均匀,于70℃条件下反应120分钟,最后对反应产物过滤分离,得到预处理粉煤灰和活化母液。
2、预脱硅处理
将质量浓度为15%的氢氧化钠溶液与预处理粉煤灰按照体积质量比3L:1Kg的比例混合,并将得到的混合物加热到110℃后,导入耐压容器中进行常压脱硅反应1小时,然后进行液固分离,得到脱硅液和脱硅粉煤灰滤饼。
经检测,脱硅粉煤灰滤饼中的铝硅比为2.62。
3、拜耳法溶出
将脱硅粉煤灰滤饼与铝酸钠调整液(Na2Ok含量为240g/L,Al2O3含量为125g/L)按照液固质量比5:1混合,并在260℃条件下反应90分钟,最后对溶出料浆进行过滤分离,得到铝酸钠溶液和拜耳法溶出渣。
上述铝酸钠溶液中的氧化铝浓度为178.6g/L,苛性比值为1.64;拜耳法溶出渣中氧化铝含量为26.8%,经计算。氧化铝溶出率为65.2%。
4、水热反应
将拜耳法溶出渣与石灰乳按照[SiO2]:[CaO]=1:2.0、体积质量比为5L:1kg的比例混合,在190℃条件下水热反应2小时,反应产物经固液分离,得到硅钙渣和回收碱液。
经测试,上述回收碱液中的Na2Ok浓度为29.5g/L,经蒸发浓缩处理后并入步骤3的铝酸钠调整液中循环使用;硅钙渣中Na2Ok含量1.02%。
5、种分分解
将铝酸钠溶液与氢氧化铝晶种混合,在水浴加热的种分槽中进行种分,种分后固液分离,得到氢氧化铝和种分分解母液。
其中,氢氧化铝晶种的加入量为800g/L,即每1L铝酸钠溶液中加入800g氢氧化铝晶种,种分时间为48小时,初始种分温度为60℃,最后种分温度为48℃,并且每4小时降低1℃,最终铝酸钠溶液的氢氧化铝的分解率为49.5%。
上述种分分解母液经蒸发浓缩处理后,并入步骤3的铝酸钠调整液中循环使用。
6、煅烧
将步骤5分解所得氢氧化铝在1050℃下进行流态化煅烧,得到氧化铝产品。
按照实施例1中的方法计算氧化铝产品中的氧化铝含量为98.6%。
由上述实施例1-2可知,本发明中,通过将高铝粉煤灰进行活化处理后再进行预脱硅,大大提高了脱硅效率,使脱硅粉煤灰的铝硅比由常规的2.0~2.2提高到了2.6以上,再经拜耳法溶出后,氧化铝的溶出率达到了65%左右,最终获得了高纯度冶金级氧化铝产品一级品。
同时,在上述氧化铝生产过程中,步骤5的种分分解母液和步骤4中的回收碱液返回用于拜耳法溶出,不仅使整个氧化铝生产工艺能够连续高效的进行,而且也不需要额外补充新配置的碱水,从而保证了氧化铝生产工艺的顺利进行,同时还进一步提高了氧化铝的产率,节约了生产成本。
并且,由于该工艺是在目前氧化铝主流生产工艺——拜耳法工艺上进行改进,具有工艺简单、成熟的优点,而且降低了设备投资成本和操作难度,适合大范围工业化推广应用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法,其特征在于,包括如下步骤:
对高铝粉煤灰实施活化处理,固液分离后得到预处理粉煤灰和活化母液;
对所述预处理粉煤灰实施预脱硅处理,再经固液分离,得到脱硅粉煤灰和脱硅液;
对所述脱硅粉煤灰进行拜尔法溶出,并对溶出料浆进行固液分离,得到铝酸钠溶液和拜尔法溶出渣;
将所述拜尔法溶出渣与石灰乳进行水热反应,再经固液分离,得到硅钙渣和回收碱液;
对所述铝酸钠溶液进行种分分解,得到氢氧化铝和种分分解母液;
对所述氢氧化铝进行煅烧,得到氧化铝。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述活化处理包括:
采用酸处理剂与所述高铝粉煤灰进行反应,所述酸处理剂与高铝粉煤灰的液固比为(3~5):1,所述反应温度为50~90℃,反应时间不少于0.5小时;
其中,所述酸处理剂选自硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、草酸和醋酸中的一种或者几种混合而成的水溶液,其质量浓度为3~15%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述活化处理还包括将所述高铝粉煤灰进行研磨至平均粒径不高于15μm的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用质量浓度为10~30%的氢氧化钠溶液对所述预处理粉煤灰实施预脱硅处理,其中,氢氧化钠溶液与预处理粉煤灰的液固比为(3~6):1,预脱硅处理的温度为70~135℃,时间不少于0.5小时。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用铝酸钠调整液对脱硅粉煤灰进行所述拜尔法溶出,控制铝酸钠调整液与脱硅粉煤灰的液固比为(3~6):1,拜尔法溶出的温度为180~260℃,时间不少于1小时,
在所述铝酸钠调整液中,Na2Ok的浓度为160~260g/L,Al2O3的浓度为70~140g/L。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拜尔法溶出渣中的二氧化硅与石灰乳中的氧化钙之间的摩尔比为1:(1.2~2.2),水热反应的温度为160~240℃,水热反应的时间不少于1小时。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,还包括将所述回收碱液浓缩后返回用于所述拜尔法溶出。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述铝酸钠溶液与氢氧化铝晶种按照1L:(200~800)g的比例混合,并使所得的混合液经至少8个种分槽以进行所述种分分解,控制混合液经过第一个种分槽时的温度为60~70℃,经过最后一个种分槽时的温度为48~59℃,种分时间为36~48小时;且在种分分解过程中,混合液的温度每4小时降低1~2℃。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,还包括:将所述种分分解母液浓缩后返回用于所述拜尔法溶出。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述氢氧化铝在900~1100℃下进行流态化煅烧,得到氧化铝。
CN201810537691.7A 2018-05-30 2018-05-30 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法 Pending CN108622920A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810537691.7A CN108622920A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810537691.7A CN108622920A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108622920A true CN108622920A (zh) 2018-10-09

Family

ID=63690851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810537691.7A Pending CN108622920A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108622920A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109777960A (zh) * 2019-02-25 2019-05-21 河北工程大学 一种从粉煤灰中分离回收锂、铝的方法
CN113371745A (zh) * 2021-04-21 2021-09-10 上海电力大学 一种粉煤灰资源化生产高纯氧化铝的系统与方法
CN115340391A (zh) * 2021-05-14 2022-11-15 中国科学院过程工程研究所 一种脱硅粉煤灰及其制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102476820A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 中国科学院过程工程研究所 一种湿法从粉煤灰中提取氧化铝的方法
CN105502446A (zh) * 2014-09-22 2016-04-20 中国科学院过程工程研究所 一种粉煤灰的综合利用方法
CN105753025A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法
CN107758714A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 中国科学院过程工程研究所 一种粉煤灰中铝硅锂镓联合法协同提取的方法
CN105670059B (zh) * 2014-11-18 2018-05-08 神华集团有限责任公司 硅钙渣和硅钙渣基橡胶填料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102476820A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 中国科学院过程工程研究所 一种湿法从粉煤灰中提取氧化铝的方法
CN105502446A (zh) * 2014-09-22 2016-04-20 中国科学院过程工程研究所 一种粉煤灰的综合利用方法
CN105670059B (zh) * 2014-11-18 2018-05-08 神华集团有限责任公司 硅钙渣和硅钙渣基橡胶填料及其制备方法
CN105753025A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法
CN107758714A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 中国科学院过程工程研究所 一种粉煤灰中铝硅锂镓联合法协同提取的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张建波: "高铝粉煤灰协同活化制备莫来石工艺基础研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109777960A (zh) * 2019-02-25 2019-05-21 河北工程大学 一种从粉煤灰中分离回收锂、铝的方法
CN109777960B (zh) * 2019-02-25 2020-12-01 河北工程大学 一种从粉煤灰中分离回收锂、铝的方法
CN113371745A (zh) * 2021-04-21 2021-09-10 上海电力大学 一种粉煤灰资源化生产高纯氧化铝的系统与方法
CN113371745B (zh) * 2021-04-21 2024-03-29 上海电力大学 一种粉煤灰资源化生产高纯氧化铝的系统与方法
CN115340391A (zh) * 2021-05-14 2022-11-15 中国科学院过程工程研究所 一种脱硅粉煤灰及其制备方法与应用
CN115340391B (zh) * 2021-05-14 2023-10-20 中国科学院过程工程研究所 一种脱硅粉煤灰及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9139445B2 (en) Method for co-producing alumina and activated calcium silicate from high-alumina fly ash
CN103145161B (zh) 一种利用煤矸石制备拟薄水铝石联产白炭黑的方法
CN102351226B (zh) 一种粉煤灰生产氧化铝的方法
CN105803226A (zh) 一种从离子吸附型稀土矿中提取稀土及铝的方法
CN103121700B (zh) 利用煤系高岭土制备超细氧化铝联产白炭黑的方法
CN108622920A (zh) 一种高铝粉煤灰提取氧化铝的方法
CN103145160B (zh) 一种由高铝粉煤灰生产氧化铝的方法
CN103030160A (zh) 一种从拜耳法赤泥回收氧化铝和氧化钠的方法
CN105154979B (zh) 一种生产湿法磷酸副产α 半水石膏晶须和高纯度高白度α 半水石膏晶须的方法
CN100384738C (zh) 超细α-Al2O3粉末的制备方法
CN1994880B (zh) 利用凹凸棒石粘土制备白炭黑的方法
CN106745128A (zh) 一种铝灰渣除杂的方法
CN103738972B (zh) 一种粉煤灰提铝残渣制备硅微粉的方法
CN109437217A (zh) 一种赤泥处理及氧化铝生产的方法
CN109336147A (zh) 一种富含氧化铝的工业固废生产氧化铝的方法
CN101987735B (zh) 一种自煤气化粉煤灰中低温提取氧化铝的方法
CN100372772C (zh) 低浓度溶液种分生产粉状氧化铝方法
CN109231245A (zh) 一种含硅铝物料的脱硅方法
CN103771471B (zh) 一种用粉煤灰制备氧化铝的方法
CN1995412A (zh) 一种环保型铝土矿综合冶炼技术方案
CN101786644B (zh) 一种制备砂状氧化铝的方法
CN104030331B (zh) 一种利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法
CN102659155A (zh) 低温酸溶浸取粉煤灰中氧化铝的方法
CN115491525B (zh) 一种废抛光粉增值化回收的方法
CN106830029B (zh) 一种铝酸钾溶液晶种分解生产氢氧化铝的工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181009

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication