[發明專利]粉煤灰碳酸鹽溶液預處理及氧化鋁提取的方法

有效

• 申請號: 201610892659.1
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN107935005B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 蔣訓雄;范艷青;蔣偉;張登高;汪勝東;馮林永;李達;靳冉公;趙峰;劉巍;白旭陽
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C01F7/06
• 分類號: C01F7/06
• 代理公司: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅;杜秀科

1.粉煤灰碳酸鹽溶液預處理及氧化鋁提取的方法，其特征在于，在粉煤灰提取氧化鋁工藝的堿浸步驟之前，將粉煤灰或再焙燒處理后的粉煤灰與適量碳酸鹽溶液混合漿化一段時間，然后過濾，濾餅用氫氧化鈉溶液浸出氧化鋁，濾液經處理后循環使用。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸鹽溶液為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種溶液或多種混合溶液；所述碳酸鹽溶液優選碳酸鈉溶液，混合漿化溫度30-100℃，漿化時間30-240min。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的再焙燒處理后的粉煤灰為：粉煤灰用濃硫酸或硫酸銨進行硫酸化低溫焙燒，然后再經還原焙燒脫硫后所得到的還原焙砂。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)硫酸化低溫焙燒：將粉煤灰與濃硫酸按一定比例配成混合料，將混合料按照一定的升溫速度升溫至200-500℃后進行焙燒，焙燒時間1-48h，得到硫酸化熟料；

(2)還原焙燒：將上述步驟(1)得到的硫酸化熟料與還原劑一起在一定溫度下進行還原焙燒，得到還原焙砂和含硫煙氣，含硫煙氣收集后制酸返回步驟(1)循環使用；

(3)碳酸鹽溶液預處理：將上述步驟(2)得到的還原焙砂用碳酸鹽溶液混合漿化一段時間，然后過濾得到預處理后焙砂；

(4)低溫拜耳法浸出：將上述步驟(3)得到的預處理后焙砂用含氫氧化鈉的溶液進行堿浸鋁，浸出完成后液固分離得到鋁酸鈉溶液；

(5)制備氧化鋁：將上述步驟(4)所得到的鋁酸鈉溶液凈化后，經種分或碳分制備氫氧化鋁，然后固液分離得到氫氧化鋁和母液，氫氧化鋁經煅燒生產氧化鋁，母液返回步驟(4)循環使用。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(1)中濃硫酸總加入量按H₂SO₄與粉煤灰中Al₂O₃摩爾數比3:1-5:1加入，硫酸質量濃度≥85％。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(1)中將混合料按照0.5-5℃/min的升溫速度升溫至200-350℃后進行焙燒，焙燒時間0.5-8h。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(1)中的硫酸化低溫焙燒采用回轉式設備，所述回轉式設備為回轉窯、回轉筒、螺旋混拌設備中的一種或多種；硫酸化低溫焙燒設備優選回轉窯，控制回轉窯中物料的升溫速度為0.5-2℃/min，其中在80-150℃段的停留時間不小于30min。

8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(2)中還原劑為煤粉、煤矸石粉、煤氣、天然氣、硫磺或石油焦中的一種或多種，還原劑的配入量根據粉煤灰中的氧化鋁含量及粉煤灰中的殘炭量調節。焙燒溫度650-900℃，焙燒時間0.1-60min，還原焙燒時間優選0.1-15min。

9.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述的碳酸鹽溶液為碳酸鈉溶液，混合漿化時間30-180min，漿化溫度40-80℃。

10.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述低溫拜耳法浸出，其浸出條件為：浸出溫度≤150℃，配料分子比α_k＝0.8-2.0，氫氧化鈉濃度50-300g/L，浸出時間30-180min，石灰添加量0-15％。

11.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述粉煤灰循環流化床爐粉煤灰、煤粉爐粉煤灰、層燃爐粉煤灰、旋風爐粉煤灰中的一種或多種，優選循環流化床爐粉煤灰。