CN113024285A - 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法 - Google Patents

一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113024285A
CN113024285A CN202110223678.6A CN202110223678A CN113024285A CN 113024285 A CN113024285 A CN 113024285A CN 202110223678 A CN202110223678 A CN 202110223678A CN 113024285 A CN113024285 A CN 113024285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
potassium
filtrate
recovering
fly ash
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
CN202110223678.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈朝轶
王干干
李军旗
兰苑培
王林珠
邹建飞
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.)
Guizhou Zunyi Jinshan Abrasive Co ltd
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou Zunyi Jinshan Abrasive Co ltd
Guizhou University
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 Guizhou Zunyi Jinshan Abrasive Co ltd, Guizhou University filed Critical Guizhou Zunyi Jinshan Abrasive Co ltd
Priority to CN202110223678.6A priority Critical patent/CN113024285A/zh
Publication of CN113024285A publication Critical patent/CN113024285A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，包括如下步骤：1)将棕刚玉除尘灰、酸化剂和水混合均匀，然后焙烧得A品，其中酸化剂为硫酸铵、硫酸氢铵或硫酸中的一种；2)A品用水溶解，液固分离后得滤液B和富硅渣C；3)用氨水调节滤液B的pH值至4.71‑8.37，过滤回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，从而实现棕刚玉除尘灰中钾和铝的回收。本发明具有工艺简单，铝和钾回收率高，回收成本低的特点。

Description

一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法
技术领域
本发明涉及一种从棕刚玉除尘灰中回收有价元素的方法，特别是一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法。
背景技术
在棕刚玉冶炼过程中会产生大量收尘渣，如不能有效处理将造成严重的空气污染，目前棕刚玉生产企业主要以收集堆积的方式减轻其对空气和环境的污染，少量用于混凝土，利用率较低。由于冶炼原料来源和冶炼工艺的不同，棕刚玉除尘灰的成分也较为复杂，主要成分包括40％左右的二氧化硅，20-30％的氧化铝以及10-20％的氧化钾，如果可以有效回收其中的铝和钾，并让硅在残渣中富集，不仅可以解决棕刚玉除尘灰堆积污染问题，还可以提高产品附加值。关于从棕刚玉除尘灰中回收有价组元，研究者们已进行了大量的探索。
公告号CN103060573A专利公布了一种“含镓与钾的刚玉冶炼除尘灰中有价成分的综合回收工艺”，刚玉除尘灰通过预处理、酸浸、中和、碱溶、种分与电解等工序综合回收金属镓、钾和氢氧化铝等成分，但由于操作步骤繁多，酸浸后需要中和后再碱溶，导致碱耗过大等问题，限制其大规模工业化应用。
而单独针对棕刚玉除尘灰中钾的回收已有报道，其是通过直接将棕刚玉除尘灰水浸，将其中的钾溶解在水中，然后进行固液分离，这种方式虽然简单且低能耗，并且能够分离出部分钾元素，但是钾的溶出率并不高，并且不能实现铝的回收，在实际的工业生产中并不具备推广的价值。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法。本发明具有工艺简单，铝和钾回收率高，回收成本低的特点。
本发明的技术方案：一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，包括如下步骤：
1)将棕刚玉除尘灰、酸化剂和水混合均匀，然后焙烧得A品，其中酸化剂为硫酸铵、硫酸氢铵或硫酸中的一种；
2)A品用水溶解，液固分离后得滤液B和富硅渣C；
3)用浓度为15-25％的氨水调节滤液B的pH值至4.71-8.37，过滤回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，从而实现棕刚玉除尘灰中钾和铝的回收。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述步骤1)中，棕刚玉除尘灰、酸化剂和水的质量比为1：0.2-2.0：0.1-1.0。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述棕刚玉除尘灰、酸化剂和水的质量比为1：1.5：0.8。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述步骤1)中，焙烧温度280-550℃，焙烧时间30-300min。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述步骤2)中，A品溶解温度20-100℃，溶解时间30-180min。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述步骤2)中，A品溶解时的液固比为3-15：1。
前述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，所述A品溶解时的液固比为6：1。
本发明的有益效果
本发明通过将棕刚玉除尘灰与酸化剂(酸化剂为硫酸铵、硫酸氢铵或硫酸)混合焙烧，使除尘灰中的钾和铝与酸化剂反应生成可溶于水的硫酸盐，然后调整溶液的pH值，在回收铝的同时得到硫酸铵和硫酸钾的混合溶液，蒸发结晶后得硫酸钾和硫酸铵混合物，可直接用于农业生产。本发明可有效回收棕刚玉除尘灰中的钾和铝，除尘灰中的硅和少量铝进入残渣，其中二氧化硅含量约80％，氧化铝含量约15％，可作为制备Al-SBA-15分子筛的原料，无需再添加硅源和铝源，从而实现残渣无害化利用，生产过程清洁环保，对设备要求低，适合工业化生产。与现有的工艺相比，本发明的主要效果在于工艺简单，铝和钾回收率高，回收成本低。
通过本发明，棕刚玉除尘灰中钾的回收率在93％以上，铝的回收率高于60％，残渣可全部无害化利用，可彻底解决棕刚玉除尘灰的堆积污染问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
本发明所涉钾和铝的回收率采用公式①计算：
Figure BDA0002955928620000031
式中，η为钾或铝回收率，c1为滤液中钾或铝的浓度(g/L)，V1为滤液的体积(L)，m0为所取棕刚玉除尘灰的质量(g)，ω0为除尘灰中钾或铝的含量(wt.％)。
实施例1
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸铵和水按1:0.6:0.5的质量比混合均匀，然后在400℃焙烧90min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为4，80℃溶解60min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为15％的氨水调节滤液B的pH值至6，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
在本实验中，钾、和铝回收率分别为95.1％和64.4％。
实施例2
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸氢铵和水按1:0.5:0.3的质量比混合均匀，然后在380℃焙烧120min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为6，80℃溶解60min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为17％的氨水调节滤液B的pH值至7，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
在本实验中，钾、和铝回收率分别为96.5％和71.2％。
实施例3
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸铵和水按1:1:0.5的质量比混合均匀，然后在400℃焙烧120min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为8，60℃溶解120min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为19％的氨水调节滤液B的pH值至7.5，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
在本实验中，钾、和铝回收率分别为97.6％和68.6％。
实施例4
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸和水按1:1.5:0.5的质量比混合均匀，然后在280℃焙烧150min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为6，90℃溶解80min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为21％的氨水调节滤液B的pH值至8，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
在本实验中，钾、和铝回收率分别为93.1％和63.1％。
实施例5
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸铵和水按1:1.5:0.8的质量比混合均匀，然后在360℃焙烧120min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为6，95℃溶解40min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为23％的氨水调节滤液B的pH值至7，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
在本实验中，钾、和铝回收率分别为98.3％和71.3％。
实施例6
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸氢铵和水按1:2.0:1.0的质量比混合均匀，然后在550℃焙烧30min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为15，100℃溶解30min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为25％的氨水调节滤液B的pH值至8.37，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
实施例7
一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，具体步骤如下：
1)将棕刚玉除尘灰、硫酸溶液和水按1:0.2:0.1的质量比混合均匀，然后在280℃焙烧300min，得A品；
2)A品用水溶解，液固比为3，20℃溶解180min，液固分离后得滤液B和富硅渣C，富硅渣可直接无害化利用；
3)用浓度为20％的氨水调节滤液B的pH值至4.71，回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，可用于农业生产。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将棕刚玉除尘灰、酸化剂和水混合均匀，然后焙烧得A品，其中酸化剂为硫酸铵、硫酸氢铵或浓硫酸中的一种；
2)A品用水溶解，液固分离后得滤液B和富硅渣C；
3)用浓度为15-25％的氨水调节滤液B的pH值至4.71-8.37，过滤回收氢氧化铝沉淀和滤液D，滤液D蒸发结晶得硫酸钾和硫酸铵混合物，从而实现棕刚玉除尘灰中钾和铝的回收。
2.根据权利要求1所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述步骤1)中，棕刚玉除尘灰、酸化剂和水的质量比为1：0.2-2.0：0.1-1.0。
3.根据权利要求2所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述棕刚玉除尘灰、酸化剂和水的质量比为1：1.5：0.8。
4.根据权利要求1所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述步骤1)中，焙烧温度280-550℃，焙烧时间30-300min。
5.根据权利要求1所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述步骤2)中，A品溶解温度20-100℃，溶解时间30-180min。
6.根据权利要求1所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述步骤2)中，A品溶解时的液固比为3-15：1。
7.根据权利要求6所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述A品溶解时的液固比为6：1。
8.根据权利要求1所述的从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法，其特征在于：所述步骤3)中，滤液D蒸发时的温度为60-100℃。
CN202110223678.6A 2021-03-01 2021-03-01 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法 Pending CN113024285A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110223678.6A CN113024285A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110223678.6A CN113024285A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113024285A true CN113024285A (zh) 2021-06-25

Family

ID=76464762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110223678.6A Pending CN113024285A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113024285A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112919512A (zh) * 2021-03-01 2021-06-08 贵州遵义金山磨料有限公司 一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法
CN117509660A (zh) * 2023-11-14 2024-02-06 贵州大学 一种棕刚玉除尘灰与铝矾土水热协同晶化制备分子筛并提取镓的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101559959A (zh) * 2009-05-23 2009-10-21 陈锋 湿法分解钾长石生产硫酸钾和硫酸铵的工艺
CN101633584A (zh) * 2009-08-07 2010-01-27 山东科技大学 一种利用水不溶性含钾岩石生产氮磷钾复合肥的方法
CN101941015A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 贵州海天铁合金磨料有限责任公司 从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置
CN102775219A (zh) * 2012-08-21 2012-11-14 中国科学院青海盐湖研究所 一种利用黑云母制备氮磷钾复合肥的方法
CN105367176A (zh) * 2015-12-02 2016-03-02 武汉工程大学 一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺
CN107721396A (zh) * 2017-11-24 2018-02-23 贵州遵义金山磨料有限公司 一种棕刚玉的制作工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101559959A (zh) * 2009-05-23 2009-10-21 陈锋 湿法分解钾长石生产硫酸钾和硫酸铵的工艺
CN101941015A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 贵州海天铁合金磨料有限责任公司 从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置
CN101633584A (zh) * 2009-08-07 2010-01-27 山东科技大学 一种利用水不溶性含钾岩石生产氮磷钾复合肥的方法
CN102775219A (zh) * 2012-08-21 2012-11-14 中国科学院青海盐湖研究所 一种利用黑云母制备氮磷钾复合肥的方法
CN105367176A (zh) * 2015-12-02 2016-03-02 武汉工程大学 一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺
CN107721396A (zh) * 2017-11-24 2018-02-23 贵州遵义金山磨料有限公司 一种棕刚玉的制作工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112919512A (zh) * 2021-03-01 2021-06-08 贵州遵义金山磨料有限公司 一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法
CN117509660A (zh) * 2023-11-14 2024-02-06 贵州大学 一种棕刚玉除尘灰与铝矾土水热协同晶化制备分子筛并提取镓的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200262712A1 (en) A Method of Pretreatment and Bromine Recovery of PCB Incineration Ash
CN110589856A (zh) 回收并分离垃圾焚烧飞灰中钾盐和钠盐的方法
CN109777960B (zh) 一种从粉煤灰中分离回收锂、铝的方法
CN113024285A (zh) 一种从棕刚玉除尘灰中回收钾和铝的方法
CN109911946B (zh) 一种钴酸锂电池材料制备过程中废弃匣钵回收处理的方法
CN113336246B (zh) 一种废盐的资源化处理方法
CN110078099B (zh) 一种从锂云母浸出净化液制备碳酸锂的方法
CN114105171A (zh) 一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂
CN113582224B (zh) 钛白废酸浸取熔盐氯化渣资源化利用方法
CN111560523A (zh) 含钒钢渣中钙组元净化与回收的新工艺
CN113073202A (zh) 一种钒渣提钒酸性铵盐沉钒后液综合治理的方法
TW202343870A (zh) 由黑物質（ｂｌａｃｋ ｍａｓｓ）製造二次電池材料之方法
CN115286019A (zh) 一种锂辉矿生产高纯碳酸锂的方法
CN108928825B (zh) 从含氟粉尘中分离回收二氧化硅和氟硅酸铵的方法
CN115786714B (zh) 一种棕刚玉除尘灰提取镓和铷并联产复合肥的方法
CN110589858B (zh) 一种用工业级铍制备氟化铍的方法
CN111424168A (zh) 一种冶金除尘灰水洗脱氯系统及方法
CN108977672B (zh) 一种以除钼渣为原料制取钼酸铁的方法
CN112919512B (zh) 一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法
CN116102211A (zh) 一种电池正极材料前驱体合成废水处理方法
CN110844932A (zh) 一种回收钢厂含锌固体废物中的锌生产纳米氧化锌的方法
CN113957273B (zh) 一种盐酸高效分解硫酸钙的方法
CN116177585A (zh) 从含氟污泥中提纯氟化钙的方法
CN109095478B (zh) 粉煤灰和氯化废酸的综合利用方法
CN108893611B (zh) 一种从除钼渣中提取钼制钼酸钠的方法

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