[發明專利]一種分離煤粉爐粉煤灰中氧化鐵的方法

在審

• 申請號: 201610066002.X
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105753063A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 楊卓舒;張磊;鄺清林
• 申請（專利權）人: 卓達新材料科技集團有限公司
• 主分類號: C01G49/02
• 分類號: C01G49/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種粉煤灰資源化利用方法，具體講涉及一種分離煤粉爐粉煤灰中氧化鐵的方法。

背景技術

燃煤發電是世界各國普遍采用的電力生產方式之一，燃煤產生的大量粉煤灰的有效利用已成為世界性課題。目前，我國超過70％的電力是由燃煤發電產生的，全國煤炭的產量大約30％用于發電，由此產生的粉煤灰如果利用量不足，不僅占據大量土地，造成嚴重的環境污染，也是一種資源的浪費。

從另一角度講，粉煤灰中富含多種氧化物，如Al₂O₃，SiO₂，Fe₂O₃，FeO，CaO，MgO，SO₃，Na₂O，K₂O等，此外還含有少量的稀土元素。將這些氧化物從粉煤灰中分離提取出來并制備得到相應的高附加值的產品，不僅能夠產生較高的社會經濟利用價值，也可緩解粉煤灰對環境的危害。

粉煤灰的綜合利用研究，特別是從粉煤灰中分離提取氧化鋁的研究，自上世紀40年代至今，國內外的許多專家、學者在此研究上進行了大量工作并提出了多種分離提取方法。但是在提取分離氧化鋁時，將氧化鐵作為雜質處理掉，并沒有將粉煤灰中Fe₂O₃和FeO回收再利用，造成資源的嚴重浪費。

而氧化鐵作為一種無機顏料，廣泛應用于油漆、橡膠、塑料化妝品、建筑精磨材料、精密五金儀器、光學玻璃、搪瓷、文教用品、皮革、磁性合金和高級合金鋼等領域。

目前，國內外學者針對從粉煤灰中分離提取氧化鐵提出了一些方法，例如：氧化鈣燒結法、堿石灰燒結法等等，但這些方法由于工藝條件限制、氧化鐵回收率低、耗能大、生產成本高、排渣量大等原因，造成分離提取氧化鐵實施效果差。

本發明的目的是利用稀硝酸與普通煤粉爐粉煤灰低溫水熱反應，使粉煤灰中全部的Fe₂O₃、FeO以及部分非晶態Al₂O₃的溶出，再利用乙醇分離提取溶液中的Fe₂O₃、FeO，最終得到純度較高的氧化鐵產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種在低溫條件下利用硝酸和乙醇提取粉煤灰中氧化鐵的方法。

本發明提供的技術方案包括利用硝酸與粉煤灰低溫水熱反應，使粉煤灰中全部的Fe₂O₃、FeO及部分非晶態Al₂O₃溶出，再利用乙醇分離提取溶液中的Fe₂O₃、FeO來得到高純度的氧化鐵。本發明提供的技術方案制作工藝簡單、降低生產成本、充分利用了粉煤灰的資源，適合大規模生產。

實現本發明目的技術方案如下：

一種分離煤粉爐粉煤灰中氧化鐵的方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)磁選分離粉煤灰中的磁珠；

2)酸浸：70℃～90℃下，按粉煤灰與硝酸的固液比為1：3～1：6的比例將粉煤灰與濃度為1％～5％的硝酸混合，反應1～4h；

3)固液分離：將反應物冷卻至室溫后，抽濾，濾餅用按粉煤灰與水的固液比為2：1～1：2的水洗滌，得硝酸鐵與硝酸鋁的溶液；

4)乙醇分離硝酸鋁和氧化鐵：乙醇與步驟3)中得到的所述溶液按2：1～5：1體積比混合，再按氧化鋁與硝酸銨的摩爾比為1：3～1：4加入硝酸銨配制混合液，攪拌1～2h后，抽濾，得硝酸鋁濾餅；接著按氧化鋁與無水乙醇的固液比為2：1～1：2的無水乙醇洗滌，并回收濾液；

5)氧化鐵回收：滴加氨水于所述回收濾液中，至溶液pH＞8，過濾，得氫氧化鐵。

進一步的，所述粉煤灰為按質量百分比計的下述組份：

Al₂O₃+SiO₂+Fe₂O₃＞70％，CaO＞5％。

進一步的，所述粉煤灰按質量百分比計的下述組份：Al₂O₃，29.87％；19.25％，47.08％；Fe₂O₃，7.01％；CaO，6.98％；SO₃，1.2％；燒失量，7.68％。

進一步的，所述步驟1)中，用濕式弱磁場磁選機進行濕法磁選分離。