[發(fā)明專利]一種以粉煤灰為原料制備化工原料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310534128.1
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103601228A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛彥輝
• 申請（專利權(quán)）人: 青島星火化工技術(shù)有限公司
• 主分類號: C01F11/24
• 分類號: C01F11/24;C01B33/32;C01F7/02;C01G49/02;C01D5/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工原料生產(chǎn)技術(shù)，尤其是一種以粉煤灰為原料制備化工原料的方法。

背景技術(shù)

粉煤灰是燃煤火電廠的副產(chǎn)品，大量粉煤灰的排放導(dǎo)致了環(huán)境污染，同時(shí)，粉煤灰的量過大，占用的存放面積較大，進(jìn)而影響了農(nóng)用地的使用。粉煤灰中含有大量的有用物質(zhì)，其中含鋁15%～40%，是一種含鋁相對豐富的化工原材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的鋁土資源日益的在減少，而對于污水處理、飲水凈化又急需要大量的PAC絮凝劑，而PAC絮凝劑中的主要成分是Al元素，PAC又稱聚合鋁、堿式氯化鋁，是一種無機(jī)高分子化合物，介于氯化鋁和氫氧化鋁之間的產(chǎn)物，它具有較強(qiáng)的橋架吸附能力，主要用于飲水的凈化及工業(yè)廢水的處理。因此將粉煤灰中的鋁鐵提取制得高效復(fù)方聚合鋁鐵絮凝劑用于飲水凈化及工業(yè)廢水處理，即解決了鋁土資源的匱乏，也解決了粉煤灰污染環(huán)境的問題。

在現(xiàn)有技術(shù)中，由粉煤灰活化提鋁的方法主要有酸浸法和堿融法兩種，其中酸浸法主要是通過焙燒活化粉煤灰后，再利用硫酸浸出硫酸鋁，進(jìn)而達(dá)到對鋁的浸提；堿融法通常采用的是堿性物質(zhì)與粉煤灰經(jīng)過高溫焙燒，進(jìn)而使粉煤灰中的Al₂O₃活化，進(jìn)而提高鋁元素的浸提率。但是，無論是酸浸法還是堿融法，從粉煤灰中浸提出鋁的方法都需通過焙燒工藝，進(jìn)而大大的提高了浸提鋁時(shí)的能耗，并且采用酸浸法浸提粉煤灰中的鋁元素時(shí)，對于材質(zhì)的要求極高，進(jìn)而增大了生產(chǎn)成本，同時(shí)，粉煤灰的利用率不高，其副產(chǎn)物的綜合利用率不高，容易產(chǎn)生廢水廢液的大量排放，進(jìn)一步的污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用粉煤灰為原料生產(chǎn)化工原料的方法，該方法既能夠降低活化粉煤灰中Al₂O₃時(shí)的能耗、又能夠進(jìn)一步提高粉煤灰的利用率，使其產(chǎn)生的副產(chǎn)物能夠得到綜合利用。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：

一種以粉煤灰為原料制備化工原料的方法，包括以下步驟：

（1）粉煤灰預(yù)處理：將鹽酸與粉煤灰混合，置于反應(yīng)釜中，并不斷攪拌反應(yīng)；

（2）固液分離：將步驟（1）中反應(yīng)結(jié)束的固液混合物進(jìn)行固液分離，得到濾液a和濾餅a；

（3）濾液a處理：將步驟（2）中獲得的濾液a在不斷攪拌下緩慢加入氫氧化鈣或氫氧化鈣乳濁液，并調(diào)節(jié)pH值為7-9后進(jìn)行固液分離，獲得濾液b和濾餅b，將濾液b干燥制得氯化鈣產(chǎn)品；

（4）濾餅a二次反應(yīng)：將濾餅a和硫酸、氟硅酸混合，置入反應(yīng)釜中攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完成后過濾，獲得濾餅c和濾液c；

（5）濾餅c的處理：將步驟（4）得到的濾餅c進(jìn)行水洗，使其pH值為4-7后與氫氧化鈉溶液混合，反應(yīng)1-4小時(shí)分離，得到液態(tài)偏硅酸鈉和不溶性固體，并將不溶性固體轉(zhuǎn)入步驟（4）中與濾餅a混合處理進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)；

（6）濾液c的處理：將步驟（4）中獲得的濾液c用質(zhì)量百分濃度為25%的氨水中和到pH值為7-8后，進(jìn)行固液分離，得到濾餅d和濾液d，所述的濾液d蒸干得到硫酸銨鉀；所述的濾餅d與濾餅b任意比混合，再與濃度為18%-35%的氫氧化鈉溶液按照質(zhì)量比為1:2-3比例混合反應(yīng)1-4h，進(jìn)行固液分離，獲得濾餅e和濾液e；所述的濾餅e為氫氧化鐵，所述濾液e中加入Al(OH)₃晶種，在50℃-65℃恒溫水浴攪拌6-8小時(shí)，進(jìn)行固液分離得到氫氧化鋁固體和濾液f，濾液f回流與濾液e混合進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。

步驟（1）中：所述鹽酸與粉煤灰優(yōu)選按照質(zhì)量比0.5-6:1的比例混合，所述鹽酸的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為4%-20%。

步驟（1）中：反應(yīng)溫度優(yōu)選為20-110℃，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1-3.5h。

步驟（4）中：濾餅a和硫酸、氟硅酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1-5:0.05-0.4。

步驟（4）中：反應(yīng)溫度優(yōu)選為90-120℃，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1-3.5h。

步驟（5）中：所述濾餅c與氫氧化鈉溶液優(yōu)選按照質(zhì)量比1:2-5的比例混合，所述氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為18%-35%。

上述反應(yīng)釜中均設(shè)置有全回流裝置。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：