[發明專利]粉煤灰提取氧化鋁工藝過程中硫酸鋁的后續處理方法

無效

• 申請號: 201110452728.4
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102557091A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 郭新鋒;曾偉;楊超;郭坤;高璇;梁興國
• 申請（專利權）人: 西安航天科技工業公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

????本發明涉及粉煤灰處理工藝，具體涉及一種粉煤灰提取氧化鋁工藝過程中硫酸鋁的后續處理方法。

背景技術

粉煤灰是煤燃燒后煙氣中收集下來的細灰，主要組成為SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。全世界每年都排放巨量的粉煤灰，2010年國內排放超過3億噸。其堆積占地和流失形成的空氣、水質污染，土地沙化、堿化等環境污染問題是困擾世界的難題，各國都在積極尋找粉煤灰的再利用途徑。

從粉煤灰中提取氧化鋁的技術研究始于20世界80年代。要從粉煤灰中以較高的提取率得到氧化鋁，需要設法破壞SiO₂-Al₂O₃鍵，提高Al₂O₃的活性。國內外粉煤灰提取氧化鋁的工藝一般分為堿溶法、燒結法、酸浸法、酸堿聯合法等，其中堿溶法屬于堿性工藝，其生產過程產生的渣量巨大，勢必造成新的堆積及環境污染問題，不符合國家綠色循環經濟的要求，正逐漸被淘汰。目前，眾多能源企業都在進行粉煤灰提取氧化鋁工藝的項目開發。而在提取氧化鋁的工藝過程中若使用鹽酸溶出，參與反應，則設備腐蝕問題嚴重，難以實現連續化生產，投資成本高。而工藝過程采用硫酸進行溶出時（溶出反應時），雖然設備腐蝕問題予以解決，投資成本低于前者，但制得的硫酸鋁鹽晶體中帶有的結晶水比氯化鋁晶體高，氧化鋁含量比氯化鋁晶體低，硫酸鋁晶體用于焙燒分解的熱耗將遠遠高于氯化鋁晶體，故生產成本較高。因此，綜合優化方案尋找一種工藝簡單、成本更低的方法是亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能有效降低焙燒能耗、提高氧化鋁提取率的粉煤灰提取氧化鋁工藝過程中硫酸鋁的后續處理方法。

本發明所采用的技術方案是：

粉煤灰提取氧化鋁工藝過程中硫酸鋁的后續處理方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：將粉煤灰提取氧化鋁過程中得到的中間產物硫酸鋁溶液或硫酸鋁溶液濃縮結晶后的硫酸鋁晶體，加入質量分數為20%～36%鹽酸溶液稀釋，硫酸鋁與鹽酸質量百分比為1：1～5；

步驟二：在30～85℃的溫度條件下，邊攪拌邊向上述混合溶液中通入HCl氣體使之飽和，析出六水氯化鋁晶體；

步驟三：過濾并洗滌六水氯化鋁晶體；

步驟四：焙燒六水氯化鋁晶體，得到氧化鋁、HCl氣體和水。

步驟一中，粉煤灰提取氧化鋁的工藝過程中采用的酸為硫酸,硫酸鋁溶液或硫酸鋁溶液濃縮結晶后的硫酸鋁晶體為提取過程中產生的中間產物。

步驟三中，洗滌六水氯化鋁晶體時得到的氯化鋁洗液可用于步驟一中的稀釋。

步驟四中，焙燒六水氯化鋁產物中的HCl氣體可回用到步驟二中用于六水氯化鋁晶體的析出。

????本發明具有以下優點：

本發明提供的方法克服現有技術中采用鹽酸帶來的設備腐蝕，難以實現連續化生產，投資成本高的問題；解決了工藝中采用硫酸獲得硫酸鋁鹽然后焙燒過程中，結晶水量大，氧化鋁含量不高，分解能耗較高的問題；本發明結合了硫酸和鹽酸在粉煤灰提取氧化鋁工藝中的優點，將硫酸鋁轉變為六水氯化鋁，而氯化鋁分解脫出的HCl氣體無需任何轉化就可循環使用，有效降低了成本，提高了經濟效益。

附圖說明

圖1為直接在硫酸鋁晶體中加入鹽酸溶液的工藝流程圖。

圖2為在硫酸鋁溶液中加入鹽酸溶液的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。