[發明專利]一種從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法

在審

• 申請號: 202010100092.6
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111285385A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 龔偉;趙升智;龔偉
• 申請（專利權）人: 大同碳谷科技孵化器有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01B33/18
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 陳文凈

本發明公開了一種從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法，包括以下步驟：將煤矸石灰渣加熱至930～1100℃，添加冰晶石，混合均勻后渣水分離，分別得到熔融狀態的三氧化二鋁和固態二氧化硅。本發明能夠在較低的溫度下將三氧化二鋁和二氧化硅分離開，相對于現有技術步驟少，分離效率高，且無需使用大量化學制劑，能耗低，解決了煤矸石灰渣利用率低的問題。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法。

背景技術

煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石，包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石，其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外還含有數量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。采煤過程中排出的煤矸石大多含有一定量有機質，可以利用煤矸石在沸騰爐中燃燒供暖或發電，燃燒后的灰渣可用來生產水泥等建筑材料。然而，灰渣中的Al₂O₃和SiO₂得不到有效利用，造成資源的浪費，現有的回收Al₂O₃和SiO₂方法中，需要依次進行純堿堿融、濕磨與漿料稀釋溶解、燒堿堿熔、干粉溶解、燒堿溶出、稀釋水解、碳化分離、堿回收等步驟，該方法需要用到大量化學制劑，純堿堿熔時需1300度反應40分鐘，能耗也極大。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供及一種從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法。

本發明提供的技術方案具體如下：

一種從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法，包括以下步驟：將煤矸石灰渣加熱至930～1100℃，添加冰晶石，混合均勻后渣水分離，分別得到熔融狀態的三氧化二鋁和固態二氧化硅。

在上述技術方案的基礎上，煤矸石灰渣為煤矸石在氣化爐中無氧氣化后的灰渣。

在上述技術方案的基礎上，煤矸石灰渣具體通過以下方式得到：將煤矸石破碎，篩分出粒徑≤5mm的顆粒，置于800～1100℃的氣化爐中充分反應，即得到煤矸石灰渣。

在上述技術方案的基礎上，煤矸石灰渣為發電或供暖燃燒后的煤矸石灰渣。

在上述技術方案的基礎上，所煤矸石灰渣的粒徑≤5mm。

在上述技術方案的基礎上，煤矸石灰渣從氣化爐中出來后無需冷卻，直接加熱至930～1100℃，添加冰晶石，進行渣水分離。

在上述技術方案的基礎上，煤矸石灰渣和冰晶石的重量比為100：3～7.5。

在上述技術方案的基礎上，混勻方式為攪拌。

在上述技術方案的基礎上，通過撇渣器進行渣水分離。

本發明具有以下優點和有益效果：

本發明提供的從煤矸石灰渣中提取三氧化二鋁和二氧化硅的方法，能夠在較低的溫度下將三氧化二鋁和二氧化硅分離開，相對于現有技術步驟少，無需使用大量化學制劑，能耗低，分離效率高，解決了現有煤矸石灰渣利用率低的問題，非常適合工業化推廣。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細描述。

實施例1