CN114907109A - 一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法 - Google Patents

一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将铝灰进行水解反应，分离洗涤后得到水解液与水解滤饼；(2)混合碱溶液与步骤(1)所得水解滤饼，进行碱溶反应，分离洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；(3)混合酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，进行酸液洗涤，固液分离后得到镁铝滤饼；(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼进行后处理，得到镁铝尖晶石。本发明提供的方法较好地解决了铝灰中氟、氮、氯及碱金属元素等杂质的去除问题，提升了产品质量的同时降低了能耗，节约了生产成本。

Description

一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法
技术领域
本发明属于危险废物安全处置及资源化利用领域，涉及一种制备镁铝尖晶石的方法，尤其涉及一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法。
背景技术
铝灰是电解铝、铝加工和铝再生行业产生的危险废弃物，年排放量400多万吨，直接排放会造成严重的环境污染。铝灰中含有大量的氧化铝、氮化铝和金属铝等含铝资源和氟化物、氯化物以及氮化物等毒害组分。鉴于铝灰的危险性和资源性，进行铝灰资源化利用及安全处置十分必要。此外，镁铝尖晶石是一种优质的耐火原料，具有耐高温、热膨胀系数小、热稳定性好、抗渣性强等优点，广泛应用于钢铁冶炼、水泥回转窑及玻璃工业窑炉。因此，如何利用铝灰制备镁铝尖晶石便具有很重要的应用价值。
CN 108585826A公开了一种利用二次铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法先将铝灰原料经过焙烧预处理，经球磨后于热水中超声处理，得到的渣料经洗涤分离和干燥后，与含镁矿物混合，经压制成型、焙烧/电熔制得镁铝尖晶石。所述发明经过焙烧-超声水溶实现了氟化物、氮化物及可溶性盐的高效脱出，但是并未解决氧化硅等不溶性杂质的问题，最终影响镁铝尖晶石的品质。
CN 111925204A公开了一种镁铝尖晶石耐火材料的制备方法，所述方法是按一定比例取铝灰、镁质材料和除杂剂混合烧结制备镁铝尖晶石粉料，然后将镁铝尖晶石熟料压制成型、焙烧得到镁铝尖晶石耐火材料。所述发明采用除杂剂在处理过程中可以去除铝灰中的硅、氟、氯等杂质，但是氧化钠、氧化钾等碱金属氧化物去除问题并未得到有效解决，进而影响了产品质量。
由此可见，如何提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，较好地解决铝灰中氟、氮、氯及碱金属元素等杂质的去除问题，提升产品质量的同时降低能耗，节约生产成本，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法较好地解决了铝灰中氟、氮、氯及碱金属元素等杂质的去除问题，提升了产品质量的同时降低了能耗，节约了生产成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝灰进行水解反应，分离洗涤后得到水解液与水解滤饼；
(2)混合碱溶液与步骤(1)所得水解滤饼，进行碱溶反应，分离洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；
(3)混合酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，进行酸液洗涤，固液分离后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼进行后处理，得到镁铝尖晶石。
本发明首先利用水解反应去除了铝灰中的氮、氟、可溶性盐等杂质，并将其转化成氨水、氟化钙及相对应的盐；然后经过碱溶反应去除铝灰中的活性氧化铝与杂质氧化硅，并将溶出的含铝溶液引入拜耳法系统制备氧化铝；所得碱溶渣料再经酸液洗涤去除了残留的可溶性碱金属氧化物，得到主要成分为氧化铝和氧化镁(物相为镁铝尖晶石和刚玉相)的镁铝滤饼；所得镁铝滤饼再经一系列后处理可制备主要物相为镁铝尖晶石的耐火骨料。本发明充分利用了铝灰中原始的镁铝尖晶石相，后处理过程使其晶粒逐渐长大，大幅度降低了能耗。
本发明中，步骤(1)所述水解反应为本领域常用的技术手段，只要能够实现对铝灰的水解即可，故在此不对水解反应的具体条件做特殊限定，例如可以采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解工段对铝灰进行水解处理。
优选地，步骤(1)所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水。
本发明利用氨气经过吸收处理制备氨水的过程为本领域常用的技术手段，只要能够实现氨水的制备即可，故在此不对具体制备过程做特殊限定。
优选地，步骤(1)所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙。
本发明利用水解液经过沉淀处理制备氟化钙的过程为本领域常用的技术手段，只要能够实现氟化钙的制备即可，故在此不对具体制备过程做特殊限定。
优选地，步骤(2)所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性组合包括氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液的组合，碳酸钠溶液与氢氧化钾溶液的组合，氢氧化钠溶液与氢氧化钾溶液的组合，或氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液与氢氧化钾溶液的组合，优选氢氧化钠溶液。
优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为150-250g/L，例如可以是150g/L、160g/L、170g/L、180g/L、190g/L、200g/L、210g/L、220g/L、230g/L、240g/L或250g/L，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述碱溶液与水解滤饼的混合液固比为3-6mL/g，例如可以是3mL/g、3.5mL/g、4mL/g、4.5mL/g、5mL/g、5.5mL/g或6mL/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述碱溶反应的温度为60-90℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，步骤(2)所述碱溶反应的温度需保持在合理范围内。当碱溶反应的温度低于60℃时，铝灰中的活性氧化铝与氧化硅杂质无法有效去除，降低了产品质量；当碱溶反应的温度高于90℃时，又会产生副反应，导致杂质氧化硅含量升高。
优选地，步骤(2)所述碱溶反应的时间为20-120min，例如可以是20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述含铝溶液引入拜耳法系统，用于制备氧化铝。
本发明中，所述拜耳法系统为本领域常规的生产氧化铝系统，只要能够实现氧化铝的制备即可，故在此不对拜耳法系统的具体条件做特殊限定，例如可以采用CN108529658A中实施例1公开的方法利用含铝溶液生产氢氧化铝，进而制备氧化铝。
优选地，步骤(1)与步骤(2)所述分离洗涤为依次进行的固液分离与洗涤。
优选地，所述固液分离包括真空抽滤和/或立式压滤。
优选地，所述洗涤所用的洗涤液包括水。
步骤(3)所述酸溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性组合包括盐酸溶液与硫酸溶液的组合，硫酸溶液与硝酸溶液的组合，盐酸溶液与硝酸溶液的组合，或盐酸溶液、硫酸溶液与硝酸溶液的组合，优选盐酸溶液。
优选地，所述盐酸溶液的浓度为30-60g/L，例如可以是30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L或60g/L，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述酸溶液与碱溶渣料的混合液固比为3-5mL/g，例如可以是3mL/g、3.2mL/g、3.4mL/g、3.6mL/g、3.8mL/g、4mL/g、4.2mL/g、4.4mL/g、4.6mL/g、4.8mL/g或5mL/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述酸液洗涤的温度为50-70℃，例如可以是50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃或70℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述酸液洗涤的时间为30-120min，例如可以是30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述后处理为依次进行的干燥、成型、烧结与破碎。
优选地，所述成型的压力为80-150MPa，例如可以是80MPa、90MPa、100MPa、110MPa、120MPa、130MPa、140MPa或150MPa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述成型的保压时间为30-60s，例如可以是30s、35s、40s、45s、50s、55s或60s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述烧结的温度为1400-1700℃，例如可以是1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃或1700℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述烧结的温度对于镁铝尖晶石的晶粒生长至关重要，需保持在合理范围内。当烧结温度低于1400℃时，晶粒生长受限，镁铝尖晶石密度降低，产品质量下降；当烧结温度高于1700℃时，又会出现过烧现象，严重影响产品品质。
优选地，所述烧结的时间为1-2h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h或2h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述烧结使得镁铝尖晶石的晶粒逐渐长大，大幅度降低了能耗。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝灰进行水解反应，真空抽滤和/或立式压滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为3-6mL/g，混合浓度为150-250g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在60-90℃下进行20-120min的碱溶反应，真空抽滤和/或立式压滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，用于制备氧化铝；
(3)按照液固比为3-5mL/g，混合浓度为30-60g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在50-70℃下进行30-120min的酸液洗涤，真空抽滤和/或立式压滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为80-150MPa，保压时间为30-60s；所述烧结的温度为1400-1700℃，时间为1-2h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明充分利用了铝灰中原始的镁铝尖晶石相，烧结过程使其晶粒逐渐长大，大幅度降低了能耗；
(2)本发明较好地解决了铝灰中氟、氮、氯及碱金属元素等杂质的去除问题，大幅提升了产品质量，所得镁铝尖晶石的密度最高可达3.28g/cm3，氧化硅含量最低仅有2.01wt％，氧化镁含量最高可达16.2wt％，氧化铝含量最高可到78.5wt％，同时节约了生产成本，提升了工业应用价值。
附图说明
图1是本发明提供的利用铝灰制备镁铝尖晶石的流程示意图；
图2是实施例1所得镁铝尖晶石的XRD谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，真空抽滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为4mL/g，混合浓度为200g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在70℃下进行30min的碱溶反应，真空抽滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，采用CN 108529658A中实施例1公开的方法制备氧化铝；
(3)按照液固比为3mL/g，混合浓度为40g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在60℃下进行60min的酸液洗涤，真空抽滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为100MPa，保压时间为45s；所述烧结的温度为1500℃，时间为1.5h。
图2为本实施例所得镁铝尖晶石的XRD谱图，谱峰显示所得产品为晶相纯度很高的镁铝尖晶石。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例2
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，立式压滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为3mL/g，混合浓度为150g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在60℃下进行20min的碱溶反应，立式压滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，采用CN 108529658A中实施例1公开的方法制备氧化铝；
(3)按照液固比为3mL/g，混合浓度为30g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在50℃下进行30min的酸液洗涤，立式压滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为80MPa，保压时间为30s；所述烧结的温度为1400℃，时间为1h。
本实施例所得镁铝尖晶石的XRD谱图与实施例1类似，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例3
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，真空抽滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为5mL/g，混合浓度为220g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在80℃下进行60min的碱溶反应，真空抽滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，采用CN 108529658A中实施例1公开的方法制备氧化铝；
(3)按照液固比为4mL/g，混合浓度为50g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在60℃下进行90min的酸液洗涤，真空抽滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为120MPa，保压时间为50s；所述烧结的温度为1600℃，时间为1.5h。
本实施例所得镁铝尖晶石的XRD谱图与实施例1类似，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例4
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，立式压滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为5mL/g，混合浓度为240g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在85℃下进行100min的碱溶反应，立式压滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，采用CN 108529658A中实施例1公开的方法制备氧化铝；
(3)按照液固比为4mL/g，混合浓度为50g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在65℃下进行100min的酸液洗涤，立式压滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为130MPa，保压时间为55s；所述烧结的温度为1650℃，时间为1.5h。
本实施例所得镁铝尖晶石的XRD谱图与实施例1类似，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例5
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，真空抽滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为6mL/g，混合浓度为250g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在90℃下进行120min的碱溶反应，真空抽滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，采用CN 108529658A中实施例1公开的方法制备氧化铝；
(3)按照液固比为5mL/g，混合浓度为60g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在70℃下进行120min的酸液洗涤，真空抽滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为150MPa，保压时间为60s；所述烧结的温度为1700℃，时间为2h。
本实施例所得镁铝尖晶石的XRD谱图与实施例1类似，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例6
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法除了将步骤(2)中碱溶反应的温度降为50℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例7
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法除了将步骤(2)中碱溶反应的温度升为100℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例8
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法除了将步骤(4)中烧结的温度降为1300℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
实施例9
本实施例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法除了将步骤(4)中烧结的温度升为1800℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
对比例1
本对比例提供一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解方法将铝灰进行水解反应，真空抽滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；
(2)按照液固比为4mL/g，混合浓度为200g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在70℃下进行30min的碱溶反应，真空抽滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；
(3)将步骤(2)所得碱溶渣料依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为100MPa，保压时间为45s；所述烧结的温度为1500℃，时间为1.5h。
本对比例所得镁铝尖晶石的密度及各组分含量见表1。
表1
Figure BDA0002942086070000121
Figure BDA0002942086070000131
其中，氧化硅、氧化镁与氧化铝含量均采用X射线荧光谱仪(AXIOS-MAX,50kV,60mA)进行分析检测。
由表1中实施例1-5可知，本发明提供的方法所得镁铝尖晶石的密度最高可达3.28g/cm3，氧化硅含量最低仅有2.01wt％，氧化镁含量最高可达16.2wt％，氧化铝含量最高可到78.5wt％；实施例6在实施例1的基础上降低碱溶反应的温度，导致氧化硅含量明显升高；实施例7在实施例1的基础上升高碱溶反应的温度，导致发生副反应，大大降低氧化硅的脱除率，致使氧化硅含量明显升高；实施例8在实施例1的基础上降低焙烧的温度，导致产品体积密度明显减低；实施例9在实施例1的基础上升高焙烧的温度，出现过烧现象，导致产品体积密度明显减低；相较于实施例1，对比例1并未吸收处理水解反应过程中产生的氨气，且所得水解液与含铝溶液也未进行及时的回收处理，容易造成环境污染和资源浪费；此外，对比例1未对碱溶渣料进行酸液洗涤，产物中含有较多的可溶性碱金属氧化物，导致所得镁铝尖晶石品质明显降低。
由此可见，本发明充分利用了铝灰中原始的镁铝尖晶石相，烧结过程使其晶粒逐渐长大，大幅度降低了能耗；本发明较好地解决了铝灰中氟、氮、氯及碱金属元素等杂质的去除问题，提升了产品质量，所得镁铝尖晶石的密度最高可达3.28g/cm3，氧化硅含量最低仅有2.01wt％，氧化镁含量最高可达16.2wt％，氧化铝含量最高可到78.5wt％，同时节约了生产成本，提升了工业应用价值。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用铝灰制备镁铝尖晶石的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝灰进行水解反应，分离洗涤后得到水解液与水解滤饼；
(2)混合碱溶液与步骤(1)所得水解滤饼，进行碱溶反应，分离洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；
(3)混合酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，进行酸液洗涤，固液分离后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼进行后处理，得到镁铝尖晶石。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；
优选地，步骤(1)所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液中的任意一种或至少两种的组合，优选氢氧化钠溶液；
优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为150-250g/L；
优选地，步骤(2)所述碱溶液与水解滤饼的混合液固比为3-6mL/g。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碱溶反应的温度为60-90℃；
优选地，步骤(2)所述碱溶反应的时间为20-120min；
优选地，步骤(2)所述含铝溶液引入拜耳法系统，用于制备氧化铝。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)与步骤(2)所述分离洗涤为依次进行的固液分离与洗涤；
优选地，所述固液分离包括真空抽滤和/或立式压滤；
优选地，所述洗涤所用的洗涤液包括水。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述酸溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液中的任意一种或至少两种的组合，优选盐酸溶液；
优选地，所述盐酸溶液的浓度为30-60g/L；
优选地，步骤(3)所述酸溶液与碱溶渣料的混合液固比为3-5mL/g。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述酸液洗涤的温度为50-70℃；
优选地，步骤(3)所述酸液洗涤的时间为30-120min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述后处理为依次进行的干燥、成型、烧结与破碎。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成型的压力为80-150MPa；
优选地，所述成型的保压时间为30-60s；
优选地，所述烧结的温度为1400-1700℃；
优选地，所述烧结的时间为1-2h。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝灰进行水解反应，真空抽滤和/或立式压滤、洗涤后得到水解液与水解滤饼；所述水解反应过程中产生的氨气经过吸收处理，用于制备氨水；所述水解液经过沉淀处理，用于制备氟化钙；
(2)按照液固比为3-6mL/g，混合浓度为150-250g/L的氢氧化钠溶液与步骤(1)所得水解滤饼，在60-90℃下进行20-120min的碱溶反应，真空抽滤和/或立式压滤、洗涤后得到含铝溶液与碱溶渣料；所述含铝溶液引入拜耳法系统，用于制备氧化铝；
(3)按照液固比为3-5mL/g，混合浓度为30-60g/L的盐酸溶液与步骤(2)所得碱溶渣料，在50-70℃下进行30-120min的酸液洗涤，真空抽滤和/或立式压滤后得到镁铝滤饼；
(4)将步骤(3)所得镁铝滤饼依次进行干燥、成型、烧结与破碎，得到镁铝尖晶石；所述成型的压力为80-150MPa，保压时间为30-60s；所述烧结的温度为1400-1700℃，时间为1-2h。
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