CN111285385A - 一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法 - Google Patents

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赵升智
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Abstract

本发明公开了一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，包括以下步骤：将煤矸石灰渣加热至930～1100℃，添加冰晶石，混合均匀后渣水分离，分别得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。本发明能够在较低的温度下将三氧化二铝和二氧化硅分离开，相对于现有技术步骤少，分离效率高，且无需使用大量化学制剂，能耗低，解决了煤矸石灰渣利用率低的问题。

Description

一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法。
背景技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石，其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。采煤过程中排出的煤矸石大多含有一定量有机质，可以利用煤矸石在沸腾炉中燃烧供暖或发电，燃烧后的灰渣可用来生产水泥等建筑材料。然而，灰渣中的Al2O3和SiO2得不到有效利用，造成资源的浪费，现有的回收Al2O3和SiO2方法中，需要依次进行纯碱碱融、湿磨与浆料稀释溶解、烧碱碱熔、干粉溶解、烧碱溶出、稀释水解、碳化分离、碱回收等步骤，该方法需要用到大量化学制剂，纯碱碱熔时需1300度反应40分钟，能耗也极大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供及一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法。
本发明提供的技术方案具体如下：
一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，包括以下步骤：将煤矸石灰渣加热至930～1100℃，添加冰晶石，混合均匀后渣水分离，分别得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。
在上述技术方案的基础上，煤矸石灰渣为煤矸石在气化炉中无氧气化后的灰渣。
在上述技术方案的基础上，煤矸石灰渣具体通过以下方式得到：将煤矸石破碎，筛分出粒径≤5mm的颗粒，置于800～1100℃的气化炉中充分反应，即得到煤矸石灰渣。
在上述技术方案的基础上，煤矸石灰渣为发电或供暖燃烧后的煤矸石灰渣。
在上述技术方案的基础上，所煤矸石灰渣的粒径≤5mm。
在上述技术方案的基础上，煤矸石灰渣从气化炉中出来后无需冷却，直接加热至930～1100℃，添加冰晶石，进行渣水分离。
在上述技术方案的基础上，煤矸石灰渣和冰晶石的重量比为100：3～7.5。
在上述技术方案的基础上，混匀方式为搅拌。
在上述技术方案的基础上，通过撇渣器进行渣水分离。
本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，能够在较低的温度下将三氧化二铝和二氧化硅分离开，相对于现有技术步骤少，无需使用大量化学制剂，能耗低，分离效率高，解决了现有煤矸石灰渣利用率低的问题，非常适合工业化推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
实施例1
发电燃烧后的煤矸石灰渣立即通入反应釜中，加热至1100℃，按煤矸石灰渣：冰晶石＝100:3的重量比添加冰晶石，混合均匀，1100℃保温至三氧化二铝熔融，通过撇渣器进行渣水分离，得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。
实施例2
将煤矸石破碎，筛分出粒径≤5mm的颗粒，置于1100℃的气化炉中无氧气化，将煤矸石灰渣立即通入反应釜中，加热至1100℃，按煤矸石灰渣：冰晶石＝100:5的重量比添加冰晶石，混合均匀，1100℃保温至三氧化二铝熔融，通过撇渣器进行渣水分离，得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。
实施例3
供暖燃烧后的煤矸石灰渣立即通入反应釜中，加热至1100℃，按煤矸石灰渣：冰晶石＝100:7.5的重量比添加冰晶石，混合均匀，1100℃保温至三氧化二铝熔融，通过撇渣器进行渣水分离，得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。
上述实施例仅是为了清楚地说明所做的实施例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或者变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：将煤矸石灰渣加热至930～1100℃，添加冰晶石，混合均匀后渣水分离，分别得到熔融状态的三氧化二铝和固态二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：所述煤矸石灰渣为煤矸石在气化炉中无氧气化后的灰渣。
3.根据权利要求2所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：所述煤矸石灰渣具体通过以下方式得到：将煤矸石破碎，筛分出粒径≤5mm的颗粒，置于800～1100℃的气化炉中充分反应，即得到煤矸石灰渣。
4.根据权利要求1所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：所述煤矸石灰渣为发电或供暖燃烧后的煤矸石灰渣。
5.根据权利要求2或4所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：所述煤矸石灰渣的粒径≤5mm。
6.根据权利要求2-4任一项所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：所述煤矸石灰渣从气化炉中出来后无需冷却，直接加热至930～1100℃，添加冰晶石，进行渣水分离。
7.根据权利要求1所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：煤矸石灰渣和冰晶石的重量比为100：3～7.5。
8.根据权利要求1所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：混匀方式为搅拌。
9.根据权利要求1所述的从煤矸石灰渣中提取三氧化二铝和二氧化硅的方法，其特征在于：通过撇渣器进行渣水分离。
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