JP2009519829A - 石炭灰からシリカ、次いでアルミナを回収する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、集塵灰からのAl2O3の直接回収法として画期的であり、新手法によりAl回収、続いてSi回収できるので、アルカリ浸出残渣のAl/Si比向上、Al2O3回収技術の簡素化、集塵灰からのAl回収率の向上が可能。ゆえに、簡素、低投資額、低コスト、高付加価値な方法であり、集塵灰資源利用産業として有望である。
本発明は、Al高含有の石炭鉱石、カオリナイト及び中・低級ボーキサイトを900〜1100℃で焼成することも含む。
Description
1)40%(w/w)より高い濃度のNaOH溶液を用いて、70から150℃で、集塵灰からSiをケイ酸ナトリウムとして浸出させ、ケイ酸ナトリウム溶液とAl/Si比が2以上であるアルカリ浸出残渣とに分離する工程と、
2)前記ケイ酸ナトリウム溶液を任意の濃度に蒸発濃縮して分離するステップ、又は炭酸化によりホワイトカーボンブラックを生成する工程と、
3)従来技術によりAl2O3を生成するとともに、アルカリ浸出残渣資源を得る工程と、
4)Al回収後の残渣を用いてフィラー又はセメントを生成する工程をさらに含む方法を提供するものである。
a.集塵灰を焙焼して活性化する工程、
b.集塵灰をH2SO4溶液中に浸漬する工程、
c.集塵灰をNaOH溶液中に浸漬する工程のいずれかを行うことにより、集塵灰を活性化することを特徴とする。
2.Al2O3生成後の残渣はフィラー又はセメントの製造用に用いることができる。
3.本発明の方法における液相は全て効率的に再利用することが可能であり、その過程においていかなる残渣も有害ガスも生じることはない。
4.本発明の方法は、簡易で、要する投資が少なく、低コストで高付加価値であり、集塵灰の主要成分を完全利用することが可能である。本発明の方法は、集塵灰資源の産業的利用方法として有望である。
Al回収後の残渣は、適切な処理を施すことにより、高性能のフィラーとすることができ、また、セメントを製造するのに利用することもできる。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
この活性集塵灰を反応槽に移し、75%NaOH溶液1.6tを加え、撹拌しながら100℃で2時間熱水浴した後、2.5tの水を加えて希釈した。この溶液を炭酸化槽に導入した後、CO2ガスを充填し、80℃で撹拌しながらpH=9となるまで炭酸化を行った。炭酸化を停止した後、ろ過及び分離を行い、420Kgのシリカを得た。純度は98.7%と測定された。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
この活性集塵灰を反応槽に移し、65%NaOH溶液2tを加え、撹拌しながら110℃で3時間熱水浴した後、2.5tの水を加えて希釈した。炭酸化槽にこの溶液及びCO2ガスを充填し、80℃で撹拌しながらpH=9となるまで炭酸化を行った。炭酸化を停止した後、ろ過及び分離を行い、400Kgのシリカを得た。純度は98.5%と測定された。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
この活性集塵灰を反応槽に移し、75%NaOH溶液1.6tを加え、撹拌しながら105℃で3時間熱水浴した後、2.5tの水を加えて希釈した。炭酸化槽にこの溶液及びCO2ガスを充填し、80℃で撹拌しながらpH=9となるまで炭酸化を行った。炭酸化を停止した後、ろ過及び分離を行い、420Kgのシリカを得た。純度は98.7%と測定された。
アルカリ浸出後の炭酸ナトリウム溶液及び残渣の後処理は、実施例1と同様に行った。
Claims (8)
- アルカリ剤により集塵灰を処理して、集塵灰からシリカ及びアルミナを回収する方法であって、
1)40%(w/w)より高い濃度のNaOH溶液を用いて、70から150℃で、集塵灰からSiをNa2SiO3として浸出させ、Na2SiO3溶液とAl/Si比が2以上であるアルカリ浸出残渣とに分離する工程と、
2)前記Na2SiO3溶液を任意の濃度に蒸発濃縮するステップ、又は炭酸化によりシリカを生成する工程と、
3)従来技術によりAl2O3を生成するとともに、アルカリ浸出残渣資源を得る工程とを含む方法。 - 前記各工程の前に、
a.集塵灰を焙焼して活性化する工程、
b.集塵灰をH2SO4溶液中に浸漬する工程、
c.集塵灰をNaOH溶液中に浸漬する工程
のいずれかを行うことにより、集塵灰を活性化することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 集塵灰がAl高含有の石炭鉱石、カオリナイト及び中低級ボーキサイトである場合には、
900から1100℃で処理し、苛性アルカリ剤を用いてSiO2を浸出させた後に、アルミナ生成のための処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 4)Al回収後の残渣を用いてフィラー又はセメントを生成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記焙焼して活性化する工程を950℃以下の温度で行うことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記H2SO4溶液は任意の濃度のH2SO4溶液中であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記NaOH溶液は5〜20%(w/w)濃度のNaOH溶液であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 炭酸化法によりNa2SiO3溶液からSiO2を生成した後のNa2SiO3溶液を、CaO又はCa(OH)2で塩基化して再利用可能なNaOH溶液とすることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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