CN109095478A - 粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法 - Google Patents

粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，属于冶金技术领域。本发明提供了一种粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，包括：将粉煤灰与水混合，加入絮凝剂和活性炭，得滤液A和滤饼A；采用氯化废酸调节滤液ApH，浓缩结晶，反复再结晶，得氯化钾产品；将滤饼A与氯化废酸混合，得滤液B和滤饼B；滤饼B经洗涤、干燥，得二氧化硅；将滤液B调节pH至9～12，得滤液C，向滤液C中加入氯化废酸，调节pH至5～8，经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝。本发明将粉煤灰中的钾、硅、铝有价元素利用工业废酸系列处理后，可以高收率获得高质量的二氧化硅、氧化铝和氯化钾，变废为宝和减少了对环境的污染。

Description

粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法。
背景技术
攀钢西钢钒粉煤灰富含氧化硅、氧化铝和氧化钾，氯化废酸是氯化产生的尾气采用多级喷淋得到30％左右的粗盐酸，由于尾气成分复杂，生成的盐酸杂质含量很高，具有难利用、难排放、二次处理费用高等特点，导致原料的浪费和环境的污染。因此如何对两种废弃物进行综合利用，是现今亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了实现粉煤灰和氯化废酸的回收利用，提供了一种粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，包括以下步骤：
A、将粉煤灰与水混合，向其中加入絮凝剂和活性炭，反应后，过滤，得滤液A和滤饼A；
B、采用氯化废酸调节滤液A的pH至3～7，浓缩后重结晶，得氯化钾；
C、将滤饼A与氯化废酸混合，并控制体系pH至2～5进行浸取，过滤，得滤液B和滤饼B；
D、将滤饼B先用氯化废酸洗涤，再用水洗涤至中性，得二氧化硅；
E、将滤液B用碱调节pH至9～12，过滤，得滤液C，向滤液C中加入氯化废酸，调节pH至5～8，经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤A中，所述粉煤灰的粒度为-325目。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤A中，所述粉煤灰与水的质量比为1：10～20。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤A中，所述絮凝剂的加入量为粉煤灰质量的0.5％～3％。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤A中，所述活性炭的加入量为粉煤灰质量的2％～5％。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤A中，所述反应的温度为60～80℃，时间为30～90min。
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤B中，所述重结晶的次数为2～4次
其中，上述所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法中，步骤E中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的至少一种。
本发明的有益效果：
本发明对粉煤灰和氯化废酸两种工业废弃物进行综合利用，将粉煤灰中的钾、硅、铝有价元素利用工业废酸系列处理后，生产的二氧化硅、氧化铝和氯化钾，其收率均达90％以上，纯度均能满足行业的使用要求，变废为宝和减少了对环境的污染，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
具体的，粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，包括以下步骤：
A、将粉煤灰与水混合，向其中加入絮凝剂和活性炭，反应后，过滤，得滤液A和滤饼A；
B、采用氯化废酸调节滤液A的pH至3～7，浓缩后重结晶，得氯化钾；
C、将滤饼A与氯化废酸混合，并控制体系pH至2～5进行浸取，过滤，得滤液B和滤饼B；
D、将滤饼B先用氯化废酸洗涤，再用水洗涤至中性，得二氧化硅；
E、将滤液B用碱调节pH至9～12，过滤，得滤液C，向滤液C中加入氯化废酸，调节pH至5～8，经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝。
粉煤灰中富含氧化硅、氧化铝和氧化钾，值得进行回收利用，而氯化废酸是氯化产生的尾气采用多级喷淋得到30％左右的粗盐酸，本发明方法则利用粉煤灰和氯化废酸制备二氧化硅、氢氧化铝和氯化钾。
本发明步骤A和B中，将粉煤灰直接用水浸出，并控制粉煤灰与水的质量比为1：10～20，在浸出液中加入粉煤灰质量0.5％～3％的絮凝剂和粉煤灰质量2％～5％的活性炭，通过絮凝剂将悬浮物以胶体絮凝下来、通过活性炭进行物理吸附脱色，过滤得一定浓度的钾盐溶液，通过废酸调节pH至3～7，得到氯化钾溶液，反复溶解结晶，可以高收率得到高质量的氯化钾产品。
本发明步骤A中，控制粉煤灰的粒度为-325目，以提高反应效率和产品收率；步骤A中，所述反应的温度为60～80℃，时间为30～90min。
本发明步骤C和D中，将滤饼A用废盐酸浸出，控制适合的pH(2～5)，硅沉淀下来，其他可溶性金属完全浸出，可将硅与其他金属分离，再对滤饼B反复用氯化废酸洗涤，将二氧化硅中吸附有色金属洗涤干净，避免影响二氧化硅色相，然后用水洗至中性，干燥得到二氧化硅。
本发明步骤E中，将滤液B用碱调节至碱性(9～12)，使铝以偏铝酸钠的形式溶解在溶液中，过滤，除去固体杂质，滤液C用氯化废酸调至合适pH(5～8)，使铝以氢氧化铝形式沉淀，过滤，多次洗涤，干燥，得到氢氧化铝产品；其中，碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氨水中的至少一种。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
A、将粉煤灰用325目筛网筛分，取筛下物，将筛下物与水按质量比为1：15混合，向其中加入1％絮凝剂和3％活性炭，开启搅拌，60～80℃反应30～90min后，过滤，得滤液A(钾盐溶液)和滤饼A；
B、通过氯化废酸调节滤液A的pH至5，得到氯化钾溶液，浓缩后重结晶3次，得氯化钾产品；氯化钾的收率达到97％，氧化钾含量≥60％，其他成分满足工业氯化钾合格品要求；
C、将滤饼A与氯化废酸混合，控制体系pH为3，其他可溶性金属完全浸出，过滤，得滤液B和滤饼B；
D、滤饼B先用氯化废酸反复洗涤，再用水洗值中性，干燥，得二氧化硅产品；二氧化硅收率达到92％，纯度为二氧化硅含量≥95％；
E、将滤液B用氨水调节pH为12，过滤，滤液用氯化废酸调节pH至6，过滤，洗涤、干燥，得氢氧化铝产品；收率达到90％，氧化铝含量≥65％。
本实施例中，粉煤灰中氯化钾的收率达到97％，二氧化硅收率达到92％，氧化铝收率达到90％，纯度均能满足一些行业的使用要求。

Claims (8)

1.粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将粉煤灰与水混合，向其中加入絮凝剂和活性炭，反应后，过滤，得滤液A和滤饼A；
B、采用氯化废酸调节滤液A的pH至3～7，浓缩后重结晶，得氯化钾；
C、将滤饼A与氯化废酸混合，并控制体系pH至2～5进行浸取，过滤，得滤液B和滤饼B；
D、将滤饼B先用氯化废酸洗涤，再用水洗涤至中性，得二氧化硅；
E、将滤液B用碱调节pH至9～12，过滤，得滤液C，向滤液C中加入氯化废酸，调节pH至5～8，经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤A中，所述粉煤灰的粒度为-325目。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤A中，所述粉煤灰与水的质量比为1：10～20。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤A中，所述絮凝剂的加入量为粉煤灰质量的0.5～3％。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤A中，所述活性炭的加入量为粉煤灰质量的2～5％。
6.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤A中，所述反应的温度为60～80℃，时间为30～90min。
7.根据权利要求1所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤B中，所述重结晶的次数为2～4次。
8.根据权利要求1～7任一项所述的粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法，其特征在于：步骤E中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的至少一种。
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