[發(fā)明專利]一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)與方法

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113371745A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周振;葉小芳;郭家明;明強;袁瑤;江婕;余司頎;郗家福;曾麗;趙曉丹;夏慶
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號: C01F7/08
• 分類號: C01F7/08;C01F7/44;C01B33/143;C01B33/24;C01G49/02
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，包括沿提取氧化鋁方向依次連接的研磨機、預(yù)脫硅反應(yīng)器、活化煅燒反應(yīng)器、酸浸反應(yīng)器、氫氧化鐵提純反應(yīng)器、中和反應(yīng)器和高溫煅燒反應(yīng)器，其中，預(yù)脫硅反應(yīng)器還連接有預(yù)脫硅劑加藥器，活化煅燒反應(yīng)器還連接有活化劑加藥器，酸浸反應(yīng)器還連接有酸浸液加藥器，氫氧化鐵提純反應(yīng)器還連接有氫氧化鐵提純劑加藥器，中和反應(yīng)器還連接有中和劑加藥器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)脫硅反應(yīng)器的液體出口還連接硅酸鈣提純反應(yīng)器，該硅酸鈣提純反應(yīng)器還連接有除硅劑加藥器，所述硅酸鈣提純反應(yīng)器的液體出口還返回連接所述預(yù)脫硅反應(yīng)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，所述的硅酸鈣提純反應(yīng)器與預(yù)脫硅反應(yīng)器之間還設(shè)有第二沉淀池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，所述的研磨機與預(yù)脫硅反應(yīng)器之間還設(shè)有篩網(wǎng)機，其中，篩網(wǎng)機的粗粉出口還返回連接研磨機的入口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，沿提取氧化鋁方向，所述預(yù)脫硅反應(yīng)器與活化煅燒反應(yīng)器之間還設(shè)有第一沉淀池，所述酸浸反應(yīng)器和氫氧化鐵提純反應(yīng)器之間還設(shè)有第三沉淀池，所述氫氧化鐵提純反應(yīng)器和中和反應(yīng)器之間還設(shè)有第四沉淀池，所述中和反應(yīng)器和高溫煅燒反應(yīng)器之間還設(shè)有第五沉淀池。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的系統(tǒng)，其特征在于，所述中和反應(yīng)器的液體出口還返回連接氫氧化鐵提純反應(yīng)器的入口。

7.一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的方法，其基于如權(quán)利要求1-6任一所述的系統(tǒng)來實現(xiàn)，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)取待處理粉煤灰加入研磨機中研磨處理，過篩得到細粉粒排入預(yù)脫硅反應(yīng)器中，加入預(yù)脫硅劑進行預(yù)脫硅處理，處理完成后的泥水混合液經(jīng)固液分離后，沉淀物排入活化煅燒反應(yīng)器中；

(2)往活化煅燒反應(yīng)器中投加活化劑，活化煅燒處理，所得煅燒產(chǎn)物排入酸浸反應(yīng)器中；

(3)向酸浸反應(yīng)器中加入酸浸液進行酸溶反應(yīng)，所得反應(yīng)產(chǎn)物沉降分離后，上清液排入氫氧化鐵提純反應(yīng)器中；

(4)往氫氧化鐵提純反應(yīng)器中加入氫氧化鐵提純劑進行提純處理，處理完成后的混合液沉淀分離，所得上清液繼續(xù)排入中和反應(yīng)器中；

(5)往中和反應(yīng)器中加入中和劑繼續(xù)調(diào)節(jié)pH，接著沉降分離，得到氫氧化鋁沉淀物并排入高溫煅燒反應(yīng)器；

(6)對送入高溫煅燒反應(yīng)器的氫氧化鋁沉淀物進行高溫煅燒，即得到高純氧化鋁。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的方法，其特征在于，步驟(1)中，預(yù)脫硅處理的反應(yīng)時間為30-1000min；

步驟(2)中，活化煅燒的溫度為100-1500℃，時間為10-500min；

步驟(3)中，酸溶反應(yīng)的溫度為25-100℃，時間為30-600min；

步驟(4)中，提純處理的時間為30-500min；

步驟(6)中，高溫煅燒的溫度為400-1500℃，時間為10-300min。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的方法，其特征在于，所述的預(yù)脫硅劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣或氫氧化鉀中的一種或幾種；

所述的活化劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的一種或幾種，其投加量為10-300g/L；

所述的酸浸液為鹽酸、硫酸、硝酸或草酸中的一種或幾種；

所述的氫氧化鐵提純劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈣、碳酸氫鈉或碳酸鈉的一種或幾種；

所述的中和劑為鹽酸、硫酸、硝酸或草酸中的一種或幾種。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種粉煤灰資源化生產(chǎn)高純氧化鋁的方法，其特征在于，步驟(1)中，泥水混合液經(jīng)固液分離所得的上清液經(jīng)除硅處理后還返回預(yù)脫硅反應(yīng)器的入口；

步驟(2)中，中和反應(yīng)器中調(diào)節(jié)pH并沉降分離后所得的上清液也回流至氫氧化鐵提純反應(yīng)器的入口。