[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: 201610066302.8
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105692711A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 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;C01G49/08;C01F7/56
• 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鹽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，再利用甘油分離提取溶液中的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鹽酸和甘油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鹽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，再利用甘油分離提取溶液中的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，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：90℃～100℃下，按粉煤灰與鹽酸的固液比為1：2～1：4的比例將粉煤 灰與濃度為1％～6％的鹽酸混合，反應1～3h；

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，得鹽酸鐵與鹽酸鋁的溶液；

4)甘油提取鹽酸鋁：按甘油與步驟3)中得到的鹽酸鐵與鹽酸鋁溶液的體積比為1： 1～2：1配制加甘油，攪拌3～5min后，抽濾，得鹽酸鋁濾餅，并回收濾液；

5)處理硫酸鋁濾餅：按鹽酸鋁濾餅與甘油水溶液的固液比1：2～1：5配制加入濃 度為55％～70％的甘油水溶液，攪拌10～30min后，抽濾，再得鹽酸鋁濾餅，并回收濾 液；重復操作此甘油水溶液洗滌工序4～6次，最大限度地分離鹽酸鐵，最終得含鐵量 極低的鹽酸鋁濾餅，并回收濾液；

6)氧化鐵回收：按雙氧水與上述全部回收濾液體積比為1：1000～2：1000配制加 入雙氧水，靜置3～5min后，滴加氨水至溶液pH＞8，過濾，得高純度的氫氧化鐵。

進一步的，所述粉煤灰為按質量百分比計的下述組份：