[發明專利]一種利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝

在審

• 申請號: 201810711194.4
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108658109A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 陳肖虎;李勇;陳慶;趙平源;王麗遠
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C01F7/04
• 分類號: C01F7/04;C01F7/14;C01G49/12;C04B7/26;C04B7/24
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明提供了一種利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，是將磷石膏、粉煤灰、添加劑和改性劑混合并研磨制成生料，送入窯內焙燒，制得熟料；將制得的熟料進行溶出，并進行固液分離；向分離得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再產生，然后將白色沉淀濾出后清洗烘干并灼燒，得氧化鋁；向分離得到的殘渣中加入浮選劑，將硫化鐵分離；將分離硫化鐵后的殘渣烘干、粉碎，然后加入粉煤灰和石膏進行研磨，得粉煤灰水泥。本發明具有提鋁和制備粉煤灰水泥成本低，鋁回收率高，純度好，水泥性能好，且廢渣利用率高的特點。

技術領域

本發明涉及一種利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，屬于冶金化工領域。

背景技術

磷石膏是指在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣,其主要成分為硫酸鈣（CaSO₄），其含量一般可達到70～90%左右。此外，磷石膏還含有多種雜質：未分解的磷礦，未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵、鋁化合物、酸不溶物、有機質等。我國每年排放磷石膏約2000萬噸，累計排量近億噸。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣場占用土地，嚴重污染環境。

粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的工業廢渣之一。大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。

現目前，針對磷石膏和粉煤灰的綜合利用的技術很少，基本上集中在建材（如水泥）和鋪路等傳統領域，這造成了磷石膏和粉煤灰中大量高價值成分的浪費，附加值非常低。雖然現目前的一些利用粉煤灰回收鋁、硅的工藝已經成熟，但是，在這些工藝中均需要添加相當量的反應物質進行反應，并且工藝復雜，這大大增加了回收成本，不利于工業化推廣。而將磷石膏和粉煤灰綜合利用來提取回收鋁，同時聯產粉煤灰水泥的工藝，未見報道。

發明目的

本發明的目的在于，提供一種利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝。本發明具有提鋁和制備粉煤灰水泥成本低，鋁回收率高，純度好，水泥性能好，且廢渣利用率高的特點。

本發明的技術方案

一種利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，是將磷石膏、粉煤灰、添加劑和改性劑混合并研磨制成生料，送入窯內焙燒，制得熟料；將制得的熟料進行溶出，并進行固液分離；向分離得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再產生，然后將白色沉淀濾出后清洗烘干并灼燒，得氧化鋁；將分離得到的固體烘干、粉碎，然后加入粉煤灰和石膏進行研磨，得水泥。

前述的利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，所述添加劑為碳酸鈉或燒堿。

前述的利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，所述改性劑為無煙煤、碳或煤矸石。

前述的利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，所述磷石膏和粉煤灰按照1:0.8-1.2重量比的比例混合，添加劑添加比例按生料中所含Na₂O和A1₂O₃+Fe₂O₃總和的分子比為1:1添加，改性劑的混合比例為生料總重量的8-16%。

前述的利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，所述窯為工業回轉窯、工業隧道窯或工業立窯。

前述的利用磷石膏和粉煤灰制備粉煤灰水泥回收鋁的工藝，所述生料是在溫度1020-1330℃下焙燒時間1-3小時。