[發(fā)明專利]利用煤矸石生產(chǎn)氫氧化鋁和硅酸及碳酸鈉工藝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910029326.6
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101857251A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉慶玲
• 申請（專利權(quán)）人: 劉慶玲
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01B33/00;C01D7/00
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1.一種利用煤矸石生產(chǎn)氫氧化鋁和硅酸及碳酸鈉的工藝方法，其特征在于運用燒堿法原理，采用燒堿堿熔工藝，通過燒堿堿熔-碳化-水解，實現(xiàn)同時提取煤矸石中的氧化鋁和二氧化硅，生產(chǎn)氫氧化鋁和硅酸及碳酸鈉：

(1)燒堿堿熔：將煤矸石粉與燒堿溶液混合，加熱進行堿熔處理，得到干粉；干粉輸入干粉溶解工序；

(2)干粉溶解：將燒堿堿熔得到的干粉進行溶解；溶解后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅中包含有部分氫氧化鋁，經(jīng)過洗滌以后，輸入下道氫氧化鋁溶出工序；濾液輸入后道第一碳化工序生產(chǎn)粗氫氧化鋁；

(3)氫氧化鋁溶出：將干粉溶解得到的濾餅用燒堿溶液進行溶解，使氫氧化鋁溶解進入溶液；溶解后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經(jīng)洗滌作為濾渣；濾液輸入下道第一碳化工序生產(chǎn)粗氫氧化鋁；

(4)第一碳化：將前面干粉溶解及氫氧化鋁溶出兩道工序得到的濾液合并，進行稀釋后，用二氧化碳氣體進行第一次碳酸化處理；第一碳化結(jié)束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經(jīng)洗滌為含有二氧化硅的粗氫氧化鋁，輸入下道濾餅溶解工序；濾液輸入后道第二碳化工序；

(5)濾餅溶解：將第一碳化得到的濾餅，用燒堿溶液和后道濾液濃縮工序得到的濃濾液進行溶解，得到含有二氧化硅的鋁酸鈉溶液，輸入下道脫硅提純工序；

(6)脫硅提純：將濾餅溶解得到的含有二氧化硅的鋁酸鈉溶液，添加生石灰或熟石灰并攪拌加熱，進行脫硅處理；脫硅處理結(jié)束后，過濾，得到濾餅脫硅渣和濾液；脫硅渣含有氧化鋁和二氧化硅，直接輸入頭道燒堿堿熔工序，與煤矸石粉一起，重新進行燒堿堿熔處理；濾液為高純度鋁酸鈉溶液，輸入下道稀釋水解工序生產(chǎn)氫氧化鋁；

(7)稀釋水解：將脫硅提純得到的濾液，進行稀釋水解；水解結(jié)束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經(jīng)洗滌、烘干、粉碎后為產(chǎn)品氫氧化鋁；濾液為含有鋁酸鈉的氫氧化鈉稀溶液，輸入下道濾液濃縮工序；

(8)濾液濃縮：將稀釋水解得到的濾液，加熱蒸發(fā)濃縮，得到濃溶液；濃溶液輸入前道濾餅溶解工序；

(9)第二碳化：將第一碳化得到的濾液，用二氧化碳氣體進行第二次碳酸化處理；第二碳化結(jié)束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經(jīng)洗滌、烘干、粉碎后為產(chǎn)品硅酸；濾液輸入下道濾液蒸發(fā)工序；

(10)濾液蒸發(fā)：將第二碳化得到的濾液，加熱蒸發(fā)濃縮，得到過飽和的濃溶液；濃溶液輸入下道冷卻結(jié)晶工序；

(11)冷卻結(jié)晶：將濾液蒸發(fā)得到的濃溶液進行冷卻、結(jié)晶；結(jié)晶后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅為碳酸氫鈉，輸入下道干燥工序；濾液為碳酸氫鈉飽和溶液，輸入后道尾氣噴淋工序；

(12)干燥：將冷卻結(jié)晶得到的濾餅進行干燥處理，得到產(chǎn)品碳酸鈉干粉和含碳酸鈉粉塵的尾氣；尾氣輸入下道尾氣噴淋工序；

(13)尾氣噴淋：將冷卻結(jié)晶得到的濾液用來對上道干燥工序的含碳酸鈉粉塵的尾氣進行噴淋，得到凈化后的尾氣和噴淋液；噴淋液為含碳酸鈉的碳酸氫鈉飽和溶液，輸入前道濾液蒸發(fā)工序，并入下一批第二碳化后的濾液，進行蒸發(fā)濃縮；凈化后的尾氣直接排放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的燒堿堿熔：將煤矸石粉與燒堿溶液混合，加熱進行堿熔處理，得到干粉，是指將60-200目的煤矸石粉與燒堿溶液按照質(zhì)量比煤矸石粉∶氫氧化鈉＝1∶0.8-1.5進行配料，在400-800℃加熱反應，直到物料變成干粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的干粉溶解：將燒堿堿熔得到的干粉進行溶解；溶解后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅中包含有部分氫氧化鋁，經(jīng)過洗滌以后，是指將經(jīng)燒堿堿熔工藝段得到的干粉進行溶解；溶解時控制溶液中Na₂O≥250克/升；溶解后，在4小時內(nèi)過濾；過濾后，濾餅用熱水洗滌至PH＝11。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的氫氧化鋁溶出：將干粉溶解得到的濾餅用燒堿溶液進行溶解，使氫氧化鋁溶解進入溶液；溶解后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經(jīng)洗滌，是指將經(jīng)干粉溶解工藝段得到的濾餅，用燒堿溶液溶解；溶解時，加入的燒堿溶液量按照濾餅與燒堿溶液混合后，溶液中摩爾比Al₂O₃∶Na₂O＝1∶1.4-1.6計算，控制溶液中Na₂O濃度在230-250克/升之間，溫度110℃；濾餅溶解后，過濾，得到的濾餅用熱水洗滌至PH＝11。