[發(fā)明專利]一種粉煤灰的綜合利用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611129132.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108217659A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫永仕;范協(xié)誠(chéng);銀波;武珠峰;王瑞聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆知信科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B33/107
• 分類(lèi)號(hào): C01B33/107;C01F7/06;C01G49/02;B09B3/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發(fā)明公開(kāi)了粉煤灰的綜合利用方法，包括(1)將粉煤灰、碳還原劑混合，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，得到第一氣相混合物、渣漿，第一氣相混合物包括四氯化硅、一氧化碳、二氧化碳、氯化鋁和氯化鐵；(2)將第一氣相混合物通過(guò)冷卻，得到第二氣相混合物、第二固相混合物，第二固相混合物包括氯化鋁和氯化鐵，第二氣相混合物包括四氯化硅、氯氣、一氧化碳、二氧化碳；(3)對(duì)第二氣相混合物進(jìn)行冷凝并使用液相四氯化硅進(jìn)行濕法淋洗，分別得到第三液相混合物、第三氣相混合物，第三氣相混合物包括一氧化碳、二氧化硅、氯氣，第三液相混合物包括四氯化硅。本發(fā)明將粉煤灰中的活性二氧化硅通過(guò)反應(yīng)生成四氯化硅并分離出來(lái)，對(duì)粉煤灰進(jìn)行了有效回收利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉煤灰的綜合利用方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)煤炭資源十分豐富的國(guó)家，目前，煤炭仍是我國(guó)的主體能源，約占一次能源消費(fèi)總量的64％，其中電煤占煤炭消費(fèi)比重在65％以上。電煤燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉煤灰，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的粉煤灰約6.2億噸。

粉煤灰的綜合利用一直是亟待解決的重要問(wèn)題之一，目前其主要用于建工、建材等方面，其次就是單純的提取氧化鋁，利用途徑單一，利用率低，基本上屬于低附加值的粗放型利用。

以質(zhì)量百分比計(jì)，粉煤灰包括：SiO₂ 34％～40％,Al₂O₃ 16％～35％，F(xiàn)e₂O₃3％～15％，堿金屬和/或堿土金屬1％～10％，其它少量組分。由此可見(jiàn)，粉煤灰中有價(jià)元素除了Al，還有Fe、Ga、Ti、堿金屬、堿土金屬等，在礦產(chǎn)資源日趨枯竭的今天，對(duì)粉煤灰中的這些有價(jià)元素全部實(shí)現(xiàn)回收利用顯得十分重要；此外，粉煤灰中還有含量很高的SiO₂，其中約有一半是活性二氧化硅，現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法很好的利用或分離粉煤灰的活性二氧化硅。綜上來(lái)看，粉煤灰如果能夠進(jìn)行有效利用，是一種存量很大的潛在資源；反之，則是污染很大的工業(yè)固體廢棄物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種粉煤灰的綜合利用方法，將粉煤灰中的活性二氧化硅通過(guò)碳化氫化反應(yīng)生成四氯化硅，并將生成的四氯化硅分離出來(lái)，對(duì)粉煤灰進(jìn)行了有效的回收利用。

解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種粉煤灰的綜合利用方法，包括以下步驟：

(1)將粉煤灰、碳還原劑混合，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，分別得到第一氣相混合物、渣漿，所述第一氣相混合物包括四氯化硅、一氧化碳、二氧化碳、氯化鋁和氯化鐵；

(2)將所述第一氣相混合物通過(guò)冷卻，分別得到第二氣相混合物、第二固相混合物，所述第二固相混合物包括氯化鋁和氯化鐵，所述第二氣相混合物包括四氯化硅、氯氣、一氧化碳、二氧化碳；

(3)對(duì)所述第二氣相混合物進(jìn)行冷凝并使用液相四氯化硅進(jìn)行濕法淋洗，分別得到第三液相混合物、第三氣相混合物，所述第三氣相混合物包括一氧化碳、二氧化硅、氯氣，所述第三液相混合物包括四氯化硅。

以質(zhì)量百分比計(jì)，粉煤灰包括：SiO₂ 34％～40％,Al₂O₃ 16％～35％，F(xiàn)e₂O₃3％～15％，堿金屬和/或堿土金屬1％～10％，其它少量組分。本發(fā)明中的粉煤灰的綜合利用方法中，步驟(1)中將粉煤灰、碳還原劑混合，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，粉煤灰中的主要組分發(fā)生下述反應(yīng)：

3SiO₂+4C+6Cl₂→3SiCl₄+2CO+2CO₂ (1)

Al₂O₃+2C+3Cl₂→2AlCl₃+CO+CO₂ (2)