[發(fā)明專利]一種熱解結(jié)晶六水氯化鋁生產(chǎn)氧化鋁并副產(chǎn)鹽酸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010554860.1
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102092751A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何建祥;魏超;楊揚
• 申請（專利權(quán)）人: 西安三瑞實業(yè)有限公司
• 主分類號: C01F7/30
• 分類號: C01F7/30;C01B7/03
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過煅燒使結(jié)晶六水氯化鋁在高溫下分解以獲得高品位三氧化二鋁并副產(chǎn)鹽酸的方法。

背景技術(shù)

結(jié)晶六水氯化鋁(或稱結(jié)晶氯化鋁、六水氯化鋁)分子式為AlCl₃·6H₂O，為氯化鋁水溶液濃縮結(jié)晶得到的一種產(chǎn)品，可用作水處理藥劑、鑄造硬化劑、木材防腐劑、造紙施膠沉淀劑等，此外，結(jié)晶六水氯化鋁還可用于羊毛精制、氫氧化鋁凝膠生產(chǎn)、石油加氯裂化催化劑單體的生產(chǎn)、聚合氯化鋁生產(chǎn)以及醫(yī)藥工業(yè)等。

綜合利用粉煤灰或煤矸石可將其中的鋁以結(jié)晶六水氯化鋁的形式進行回收，粉煤灰是以煤為燃料，從煙道氣體中收捕下來的細灰，其含量約占燃煤總量的5％～20％，為燃煤電廠排出的主要固體廢棄物之一。

利用結(jié)晶六水氯化鋁進一步生產(chǎn)下游產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀目前多為生產(chǎn)聚合氯化鋁等，生產(chǎn)可用于鋁電解的氧化鋁產(chǎn)品在相關(guān)文獻中鮮有報道。

氧化鋁(或稱三氧化二鋁、礬土)分子式為Al₂O₃，可用作研磨劑、煉鋁原料，并用于制造坩堝、瓷器、耐火材料、人造寶石、不同晶形的氫氧化鋁等產(chǎn)品。

隨著鋁及其合金產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，金屬鋁市場出現(xiàn)持續(xù)供不應(yīng)求的局面，為緩解鋁金屬資源的供需矛盾、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，針對不同的性質(zhì)原料、運用多種回收方法、選擇靈活的產(chǎn)品形式綜合利用各種含鋁資源及廢棄物勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熱解結(jié)晶六水氯化鋁生產(chǎn)氧化鋁并通過尾氣吸收系統(tǒng)副產(chǎn)鹽酸的方法。

本發(fā)明氧化鋁及鹽酸的生產(chǎn)方法包括下列步驟：

(1)AlCl₃·6H₂O(結(jié)晶六水氯化鋁)送至原料料倉，通過計量后送入煅燒爐，物料溫度在140～900℃下反應(yīng)30min～180min，熱裂解得到氧化鋁、氯化氫和水蒸氣，回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐內(nèi)維持微正負壓，壓力值控制在50～-50mmH₂O。

(2)氧化鋁產(chǎn)品從煅燒爐尾排出爐體，經(jīng)過冷卻設(shè)備冷卻至50～120℃，送入下一工序或包裝為成品氧化鋁；反應(yīng)生成的氯化氫和水蒸氣經(jīng)過除塵，冷卻、吸收，副產(chǎn)工業(yè)級的鹽酸；未吸收完全的HCl尾氣進入堿洗設(shè)備與稀堿液進行中和吸收，實現(xiàn)達標排放。

主要化學反應(yīng)方程式如下：

2AlCl₃·6H₂O→Al₂O₃+9H₂O+6HCl

HCl+NaOH→NaCl+H₂O

本發(fā)明延伸了粉煤灰綜合利用的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅解決了粉煤灰大量堆存的環(huán)境污染問題，而且有效回收戰(zhàn)略金屬資源，可創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。本工藝副產(chǎn)的鹽酸可以達到工業(yè)級標準，作為粉煤灰中六水氯化鋁提煉的反應(yīng)酸，達到資源的循環(huán)利用。

本項目工藝過程反應(yīng)物單一，主工藝簡潔清晰，原料供應(yīng)充足穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低廉，“三廢”可全部達標排放，屬資源綜合利用項目，符合國家倡導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)政策。

附圖說明

圖1是熱解工藝流程圖。

圖2是尾氣處理流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明的一種熱解結(jié)晶六水氯化鋁生產(chǎn)氧化鋁并通過尾氣吸收系統(tǒng)副產(chǎn)鹽酸的實施方案包括：

(1)結(jié)晶六水氯化鋁送至原料料倉，通過計量后送入煅燒爐。對于原料結(jié)晶六水氯化鋁可選用任何市售產(chǎn)品，優(yōu)選的，使用粉煤灰綜合利用產(chǎn)物；對于計量方法可選用定量輸送給料機、失重秤、皮帶秤等本領(lǐng)域人員熟知的方法，優(yōu)選的，使用皮帶秤進行計量；對于輸送方法可選用本領(lǐng)域人員熟知的方法，優(yōu)選的，使用螺旋輸送機進行輸送。

(2)將計量后的結(jié)晶六水氯化鋁送入煅燒爐，物料溫度在140～900℃下反應(yīng)30min～180min，熱裂解得到氧化鋁、氯化氫與水蒸氣，回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐內(nèi)維持微正負壓，壓力值控制在50～-50mmH₂O。對于煅燒設(shè)備，可選用立式煅燒爐、回轉(zhuǎn)式煅燒爐、振動式煅燒爐、隧道式煅燒爐等，優(yōu)選的，使用回轉(zhuǎn)式煅燒爐。對于煅燒設(shè)備加熱方式，可選用外熱式或者內(nèi)熱式。

主要化學反應(yīng)方程式如下：

2AlCl₃·6H₂O→Al₂O₃+9H₂O+6HCl

(3)氧化鋁產(chǎn)品從煅燒爐尾排出爐體，經(jīng)過冷卻設(shè)備冷卻至50～120℃，送入下一工序或包裝為成品氧化鋁。出料輸送方法可選用本領(lǐng)域人員熟知的方法，優(yōu)選的，使用螺旋輸送機進行出料。