[發(fā)明專利]一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210151928.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102701242A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅;梁振凱;徐輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C01F7/02
• 分類號(hào): C01F7/02;C01B33/12;B09B3/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，包括步驟如下：

（1）焙燒：將粉煤灰和碳酸鈉球磨后混合均勻，用混合物質(zhì)量的0～45%的水調(diào)制成漿，漿料于600～1000°C下焙燒1～6小時(shí)；冷卻至室溫后，用水洗滌除去未反應(yīng)的碳酸鈉以降低酸耗并回收碳酸鈉；過(guò)濾，濾餅用酸浸取；

（2）酸浸：將焙燒后的熟料和硫酸混合，攪拌下浸出氧化鋁，浸出時(shí)間為30?min～6小時(shí)，浸出溫度為20～95°C，過(guò)濾，余渣用水洗滌，洗滌后的水和濾液合并；?

（3）濃縮和結(jié)晶：合并后的溶液在加熱條件下濃縮，然后向溶液中加入硫酸銨；冷卻，過(guò)濾，冷水洗滌硫酸鋁銨，收集硫酸鋁銨晶體并與室溫～100oC下干燥，過(guò)濾后的母液和洗滌液合并，蒸發(fā)后，硫酸銨回用；?

（4）生產(chǎn)氧化鋁：將硫酸鋁銨晶體在200～900oC區(qū)間下分段加熱，經(jīng)過(guò)脫水、脫氨和脫硫過(guò)程，得到氧化鋁；過(guò)程中生成的氨氣和三氧化硫，用水吸收后又生成硫酸銨，用于步驟（3）中結(jié)晶硫酸鋁銨；

（5）萃取分離：用含質(zhì)量濃度為1～5%的叔胺-煤油溶液萃取分離上述步驟（3）中母液中的鈾、釷、鐵或鈦金屬離子，分步反萃，得到鈾、釷、鐵或鈦的化合物；

（6）回收硅：步驟（2）中硫酸浸取后的余渣，用質(zhì)量濃度為10～30%的氫氧化鈉，于120～180oC下堿溶非晶態(tài)氧化硅；浸取時(shí)間為1～5小時(shí)；脫硅液經(jīng)碳分以后，可以制備白炭黑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，步驟（1）中所述的碳酸鈉的添加量為漿料中Na₂O-Al₂O₃-SiO₂三元體系中Na₂O的質(zhì)量濃度大于或等于20%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，步驟（2）中所述的硫酸的濃度為1～10?mol/L，粉煤灰與硫酸的質(zhì)量比為1:1.3～7。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，步驟（3）中所述的硫酸銨的加入量為200克～700克/升。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，步驟（5）只在原料為放射性粉煤灰時(shí)進(jìn)行，為非放射性粉煤灰時(shí)省去。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從粉煤灰生產(chǎn)高純氧化鋁和硅酸鹽的工藝方法，其特征在于，步驟（6）中氫氧化鈉和余渣的質(zhì)量比為2～6?:?1。