[發明專利]利用粉煤灰生產氫氧化鋁和硅酸及純堿工藝方法

有效

• 申請號: 200910029328.5
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101857253A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 劉慶玲
• 申請（專利權）人: 劉慶玲
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01B33/00;B09B3/00;C01D7/00
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1.一種利用粉煤灰生產氫氧化鋁和硅酸及純堿的工藝方法，特征在于運用純堿循環的原理，采用燒結法工藝，通過純堿堿融-燒堿堿熔-碳化-水解，實現同時提取粉煤灰中的氧化鋁和二氧化硅，生產氫氧化鋁和硅酸及純堿：

(1)純堿堿融：將粉煤灰-純堿混合料粉加熱進行堿融處理，得到熔融體熟料；熔融體熟料輸入下道水淬工序；

(2)水淬：將純堿堿融處理得到的熔融體熟料趁高溫迅速進行水淬，得到固體細粒料；固體細粒料輸入下道濕磨工序；

(3)濕磨：將水淬得到的固體細粒料進行濕磨，得到濃稠漿料；濃稠漿料輸入下道漿料溶解工序；

(4)漿料溶解：將濕磨得到的濃漿料進行稀釋、溶解；溶解后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅輸入下道燒堿堿熔工序，濾液輸入后道第一碳化工序生產粗氫氧化鋁；

(5)燒堿堿熔：將漿料溶解得到的濾餅，加入燒堿溶液，加熱進行堿熔處理，得到干粉；干粉輸入下道干粉溶解工序；

(6)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粗氫氧化鋁；

(7)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；濾餅經洗滌作為濾渣；濾液輸入下道第一碳化工序生產粗氫氧化鋁；

(8)第一碳化：將前面漿料溶解、干粉溶解及氫氧化鋁溶出三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；第一碳化結束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經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；

(9)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；

(10)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，直接輸入前道燒堿堿熔工序，與漿料溶解工序得到的濾餅一起，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氫氧化鋁；

(11)稀釋水解：將脫硅提純得到的濾液，進行稀釋水解；水解結束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經洗滌、烘干、粉碎后為產品氫氧化鋁；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；

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

(13)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；第二碳化結束后，過濾，得到濾餅和濾液；濾餅經洗滌、烘干、粉碎后為產品硅酸；濾液輸入下道濾液蒸發工序；

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

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

(16)濾餅干燥：將冷卻結晶得到的濾餅進行干燥處理，得到產品純堿粉和含碳酸鈉粉塵的尾氣；尾氣輸入后道尾氣噴淋工序；

(17)尾氣噴淋：將冷卻結晶得到的濾液用來對上道濾餅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，直接輸入下道配料干燥工序用于配料、干燥；凈化后的尾氣直接排放；

(18)配料干燥：將尾氣噴淋得到的噴淋液與粉煤灰混合，得到混合漿料；將混合漿料進行干燥，碳酸氫鈉釋放出二氧化碳氣體，并分解成為碳酸鈉，得到粉煤灰-純堿混合料粉，用于下一批的純堿堿融，實現純堿循環。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的將粉煤灰-純堿混合料粉加熱進行堿融處理，得到熔融體熟料，是指將80-200目的粉煤灰與純堿粉按照質量比粉煤灰∶純堿粉＝1∶0.5-2.6進行配料，得到粉煤灰-純堿混合料粉，在1050-1450℃溫度下反應40-60分鐘，保持出料溫度在1000℃以上，得到熔融體熟料。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的漿料溶解：將濕磨得到的濃漿料進行稀釋、溶解，溶解后，過濾，是指將濕磨得到的濃稠漿料進行稀釋；稀釋時，控制溶液中活性Na₂O≥200克/升，在2小時內過濾。