[發明專利]用于粉煤灰強化溶出的方法

有效

• 申請號: 202010149353.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111233014B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 郭昭華;許立軍;徐靚;李世春;范瑞成;王連蒙;楊磊;陳東;苗家兵;常寧;賈秀麗
• 申請（專利權）人: 神華準能資源綜合開發有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01F7/22
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄

本發明提供一種用于粉煤灰強化溶出的方法，包括：(1)將白泥與過量鹽酸混合配料后進行溶出反應，然后固液分離；(2)將步驟(1)所得第一固液分離溢流與粉煤灰混合配料后進行溶出反應，然后固液分離；(3)將步驟(2)所得第二固液分離底流過濾，得白泥；(4)將步驟(3)所得白泥循環回用于步驟(1)；該方法還包括預溶出工序，包括：a.將粉煤灰與鹽酸混合配料后進行預溶出反應，然后固液分離；b.將步驟a所得第三固液分離底流過濾，得白泥；c.將步驟b所得白泥用于步驟(1)中，然后停掉預溶出工序；其中，在停掉預溶出工序后，步驟(1)的白泥來自步驟(3)。該方法能夠降低粉煤灰中活性鋁的溶出溫度、縮短溶出時間。

技術領域

本發明屬于粉煤灰綜合利用領域，特別是用于粉煤灰強化溶出的方法。

背景技術

我國是一個能源消費大國，隨著國民經濟的快速發展，對能源的需求日益增長。在我國一次能源生產和消費的結構中，煤炭的占比一直保持在70％左右。煤炭燃燒后的固體廢棄物粉煤灰排放量急劇增加，對生態環境造成一定影響。

內蒙古鄂爾多斯準格爾地區煤炭資源豐富，煤炭中伴生有豐富的鋁、鎵、鋰等有色金屬。開采出的煤炭經發電廠鍋爐燃燒后，得到的粉煤灰中富集了大量氧化鋁及鎵，氧化鋁含量通常在50wt％以上，鎵含量82.5g/t，鋰含量390g/t，鈧含量20g/t。目前，對粉煤灰的利用僅僅考慮提取其中的鋁，而未提取其中的其他有價金屬元素。

采用酸法對粉煤灰進行綜合利用時，溶出過程是整個工藝流程中最為重要的環節，直接關系到粉煤灰中各種物質的溶出效率。一般情況下，在配料過程中采用理論配比或不足量配比，以降低溶出后礦漿中因含酸而對后續工序、設備產生影響或腐蝕。

“一步酸溶法”中采用兩罐串聯的兩段式溶出工藝，兩段式溶出中，第一段溶出指在第一級反應罐中通過對礦漿的加熱，使物料達到最佳反應溫度(約160℃)，本階段粉煤灰中的高活性物質(即，高活性鋁)、中等活性物質(即，中等活性鋁)與鹽酸發生反應(氧化鋁溶出率可達到75wt％)；第二段溶出指達到反應溫度的礦漿進入第二級反應罐，該罐不進行加熱或僅保持最佳反應溫度，利用礦漿的自反應熱對物料進行保溫，并使其達到技術指標要求，本階段溶出的主要是粉煤灰中的低活性物質(即，低活性鋁)(氧化鋁總溶出率約為85wt％)。

前述兩段式溶出工藝存在以下問題：第一段溶出后，粉煤灰中的大部分活性物質已反應，造成第二段溶出時礦漿中的酸度降低，使得粉煤灰中的低活性物質很難與低濃度的鹽酸反應，造成溶出溫度較高(約160℃)、時間較長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于粉煤灰強化溶出的方法，該方法能夠降低粉煤灰中活性鋁的溶出溫度、縮短溶出時間。

為實現前述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種用于粉煤灰強化溶出的方法，包括以下步驟：

(1)將白泥與過量的鹽酸進行混合配料，得到一段礦漿；然后將一段礦漿進行第一段溶出反應以溶出其中的低活性鋁，并固液分離，得到第一固液分離底流和第一固液分離溢流；

(2)將步驟(1)得到的第一固液分離溢流與粉煤灰進行混合配料，得到二段礦漿；然后將二段礦漿進行第二段溶出反應以溶出其中的中、高活性鋁，并固液分離，得到第二固液分離底流和第二固液分離溢流；

(3)將步驟(2)得到的第二固液分離底流進行過濾，得到白泥；

(4)將步驟(3)得到的白泥循環回用于步驟(1)中；

所述方法還包括預溶出工序，具體包括以下步驟：

a.將粉煤灰與鹽酸進行混合配料，得到預溶礦漿；然后將預溶礦漿進行預溶出反應以溶出其中的中、高活性鋁，并固液分離得到第三固液分離底流和第三固液分離溢流；

b.將步驟a得到的第三固液分離底流進行過濾，得到白泥；