[發明專利]基于煤粉爐粉煤灰制備氧化鋁聯產微晶玻璃的方法及產品

在審

• 申請號: 202011193034.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112299721A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 高志娟;白健;范培育;王永旺;張云峰;王凱;趙建強;楊磊;王麗萍
• 申請（專利權）人: 神華準能資源綜合開發有限公司
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/06;C03C1/02;C03B5/16;C03B32/02;C01F7/22;C01F7/30;C01F7/56;C01F7/62
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

本發明公開了一種基于煤粉爐粉煤制備氧化鋁聯產微晶玻璃的方法及產品，所述方法包括：煤粉爐粉煤灰粉碎并用稀酸預處理；將預處理物料與鹽酸混合酸溶，得到溶出料漿；溶出料漿固液分離，得到白泥和粗液；在粗液中加入濃硫酸和高錳酸鉀進行除鈣和鐵等雜質，反應完成過濾得到精致液；精制液進行蒸發結晶，過濾得到結晶氯化鋁；結晶氯化鋁在水蒸氣的環境下焙燒得到氧化鋁，然后洗滌和烘干得到氧化鋁產品；將白泥干燥后與添加的LiBr等氧化物混合配料；將配料熔融后澆鑄獲得玻璃體，冷卻至室溫；然后放入馬弗爐中進過一次、二次熱處理，得到微晶玻璃。本發明的氧化鋁溶出率高，制備的微晶玻璃性能優良，可實現了煤粉爐粉煤灰的高效利用，具很好經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種基于煤粉爐粉煤灰高溫溶出制備氧化鋁聯產微晶玻璃的新方法以及所制得的產品，屬于粉煤灰回收利用領域。

背景技術

煤粉爐粉煤灰及渣具有以莫來石、剛玉及玻璃相為主要特征的特殊礦物相結構，其氧化鋁的活性極差，很難直接用酸、堿等直接溶出，大部分工藝在氧化鋁提取時，都必須對粉煤灰進行預處理。如：石灰、堿石灰燒結法，氯化鈣、氟鹽助熔法，銨鹽活化法，酸堿聯合法，鹽熔法等工藝技術均需先對煤粉爐粉煤灰進行預處理以提高的氧化鋁溶出率。上述工藝有的產渣量大(處理一噸粉煤灰產5噸渣)，有的環保不達標，有的成本高，有的受設備限制，有的安全性較差等，尋找煤粉爐粉煤灰提取氧化鋁經濟、可行的工業化技術路線意義重大。

CN102145905B公開了一種流化床粉煤灰為原料制備冶金氧化鋁的方法，將磁選除鐵后粉煤灰與鹽酸反應制得氯化鋁溶液，然后經過大孔陽離子樹脂深度凈化后得到精制氯化鋁溶液，隨后再經過濃縮結晶、焙燒最終制取冶金氧化鋁。CN103889391A公開了一種硅酸鋰玻璃陶瓷，其包含含量為12.1wt％-20.0wt％的Li₂O，55.0-85.0wt％的SiO₂，其主要的合成方法如下：(1)在470℃-560℃的溫度下熱處理10-120分鐘的時間，得到適合形成焦硅酸鋰晶體的有核玻璃；(2)有核玻璃在600-750℃的溫度下的熱處理10分鐘-120分鐘，以形成具有焦硅酸鋰作為主晶相的玻璃陶瓷。類似的粉煤灰提取氧化鋁、硅酸鋰玻璃制備的專利還有很多，但是大都存在成本高，工藝流程復雜，難于工業化的問題。。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于煤粉爐粉煤灰制備氧化鋁聯產微晶玻璃的方法，同時實現了煤粉爐粉煤灰渣中氧化鋁提取以及白泥的綜合利用，氧化鋁取率高，微晶玻璃性能優異，工藝簡單，可用于工業化生產。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于煤粉爐粉煤灰制備氧化鋁聯產微晶玻璃的方法，包括如下步驟：

(1)將煤粉爐粉煤灰粉碎，然后向粉碎所得物料中加入稀鹽酸進行酸溶預處理；其中，步驟(1)中將煤粉爐粉煤灰粉碎至100目以下；所述稀鹽酸的濃度為0.2％-5.0％，其中HCl與粉碎所得物料中氧化鈣與氧化鎂物質量之和的摩爾比為0.7:1～2:1；

(2)將預處理后的物料與鹽酸置入反應釜中進行酸溶反應，所述鹽酸濃度為16％-36.4％，其中HCl與粉碎所得物料中氧化鋁摩爾比為3:1～5:1；反應溫度：190-220℃；

(3)對酸溶反應產物進行固液分離，得到粗液和白泥；

(4)向所得粗液中加入濃硫酸和高錳酸鉀進行絡合除雜，其中濃硫酸中硫酸的量為粗液中鈣離子摩爾量的0.7-1.5倍；高錳酸鉀加入量為能使粗液中高錳酸鉀質量含量在0.07-0.28％；反應溫度：60-100℃；然后過濾除雜得到精制液；

(5)對所得精制液進行加熱蒸發、結晶處理，然后固液分離、洗滌，得到結晶氯化鋁；任選地，進一步對所得結晶氯化鋁進行重結晶處理；