[發明專利]粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝

在審

• 申請號: 202010732957.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111792650A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 胡長春;龔景仁;盧偉;胡曉雪
• 申請（專利權）人: 青島核盛智能環保設備有限公司
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26;C01F5/24;C01F7/32;C01F7/34;C01F11/18;C01G23/053;B09B3/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海;張灑灑

1.粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于，包括氯化銨工藝和/或硫酸銨工藝，氯化銨工藝包括以下步驟：

S11：粉煤灰或煤矸石與在純氧或富氧條件下于回轉窯中進行高溫脫碳，產生熱粉煤灰或熱煤矸石和二氧化碳，二氧化碳經洗滌增壓后進入碳化塔；

S12：S11得到的熱粉煤灰或熱煤矸石與過量的飽和氯化銨溶液在浸取槽中進行一次熱熔鹽反應，生成液體氯酸鹽、固體的酸不溶物和氨氣；氨氣于冰機中產生氨水后進入碳化塔，與二氧化碳生成碳酸氫銨；

S13：對S12的產物進行固液分離，得到固體的酸不溶物和液體氯酸鹽，液體氯酸鹽經樹脂吸附、萃取提取其中的稀有元素后，剩余的液體氯酸鹽與S12中的碳酸氫銨反應，產物經固液分離后，得到固體的碳酸鈣、碳酸氫鎂和液體氯化銨；

硫酸銨工藝包括以下步驟：

S21：將粉煤灰或煤矸石或S12生成的固體的酸不溶物和氟化鈣在純氧或富氧條件下于回轉窯中進行高溫脫碳，產生熱粉煤灰或熱煤矸石或酸不溶物、熱氟化鈣和二氧化碳；

S22：熱粉煤灰或熱煤矸石或酸不溶物與熱氟化鈣及過量的飽和硫酸銨溶液在浸取槽中進行二次熱熔鹽反應，固液分離得到固體硫酸鈣及酸不溶物，以及液體硫酸鹽和氟化硅氣體；液體硫酸鹽經樹脂吸附、萃取提取其中的稀有元素，氟化硅氣體進入氨洗滌塔中與氨水反應，產物經固液分離后，得到固體白炭黑和液體氟化氫銨；

S23：S22剩余的液體硫酸鹽加熱，進行水解反應，產物經固液分離后，得到固體二氧化鈦和液體硫酸鋁銨；

S24：S23中的液體硫酸鋁銨與氨水反應，產物經固液分離后，得到固體氫氧化鋁和液體硫酸銨，或者S23中的液體硫酸鋁銨經濃縮蒸發生成固體硫酸鋁銨，固體硫酸鋁銨經高溫分解生成固體的高純超細氧化鋁和硫酸銨分解氣。

2.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：在對粉煤灰或煤矸石進行氯化銨工藝和/或硫酸銨工藝前，先對粉煤灰或煤矸石進行磨細、磁選去鐵、去除玻璃微珠和重選分離大比重元素的預處理。

3.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S11中，高溫脫碳的溫度為400-600℃；S21中，高溫脫碳的溫度為450-900℃；S22中，二次熱熔鹽反應的溫度為280-400℃，氨洗滌塔中反應溫度為50-95℃。

4.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S11和S21中的回轉窯的余熱用于烘干S13得到的碳酸鈣和碳酸氫鎂、S24中的液體硫酸鋁銨的濃縮蒸發結晶、S24中的固體硫酸鋁銨高溫分解生成固體的高純超細氧化鋁和硫酸銨分解氣。

5.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S13中的液體氯化銨返回至S12的浸取槽中循環使用。

6.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S21中的二氧化碳經洗滌增壓后進入S11中的碳化塔。

7.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S22中的液體氟化氫銨經濃縮蒸發得到的固體氟化氫銨返回至S22的浸取槽中循環使用，參與二次熱熔鹽反應。

8.如權利要求1所述的粉煤灰或煤矸石熱熔鹽法全元素回收利用工藝，其特征在于：S24中的硫酸銨分解氣被水吸收后產生液體硫酸銨，返回至S22中循環使用。