[發明專利]一種利用固廢制備高白高純氫氧化鋁的方法及系統

在審

• 申請號: 202111113372.1
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113800544A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 曾峰;李志偉
• 申請（專利權）人: 內蒙古茂燊科技有限公司;內蒙古會原科技有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種利用固廢制備高白高純氫氧化鋁的方法及系統，制備方法包括如下步驟：首先原料粉碎形成預粉料，預粉料再經生料配制、胚料成型得到胚料，胚料經胚料燒結得到熟料，然后熟料進行熟料溶出得到漿液，漿液再進行漿液脫硅、碳分反應、氫鋁分離和干燥制備高白高純氫氧化鋁；其中，原料包括含鋁固廢、含鈣固廢、煤粉和純堿；原料粉碎包括對原料進行粉碎至工藝控制細度；胚料燒結為程序升溫焙燒胚料，焙燒溫度范圍為800?1100℃。本發明，將粉煤灰、煤矸石、電石渣等固廢和煤粉、純堿粉碎至同等細度配料，經堿法胚料燒結可以得到高白高純氫氧化鋁，固廢中鋁回收率90％以上，實現了粉煤灰等固廢的無害化、資源化、協同利用。

技術領域

本發明屬于資源開發利用技術領域，具體涉及一種利用粉煤灰、煤矸石等固廢制備高白高純氫氧化鋁的方法及系統。

背景技術

電廠煤炭燃燒過程產生大量粉煤灰，除少部分用于水泥建材生產原料而得到部分利用外，大部分粉煤灰堆存，不僅占用大量土地資源，而且對環境污染嚴重。粉煤灰中氧化鋁含量一般在17-35％，部分地區粉煤灰鋁含量更可高達40-60％，是一種十分重要的非傳統氧化鋁資源，具有較高的提取鋁價值。煤矸石是采煤過程和洗煤過程中形成的固體廢物，其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，煤矸石棄置不用，占用大片土地，還會自燃發生火災。建材、化工企業生產過程也會產生電石渣、氧化鈣等含鈣固廢，不進行處理對環境影響較大。

國內外為了利用粉煤灰、煤矸石等固廢原料，開發了很多粉煤灰提取氧化鋁工藝，主要有預脫硅法、混聯法，但現有提取氧化鋁技術均存在一定的缺陷，表現為投資高、能耗高、污染高，另外，利用粉煤灰、煤矸石等固廢原料還面臨固廢中各組分的含量因煤的產地而異的問題。例如，混聯法，投資高，需要加入大量石灰或石灰石粉，燒結溫度一般在1200-1400℃，燒結量大、能耗高，同時，產渣量也大，每生產1噸氧化鋁需產出4-10噸硅鈣渣，渣量為粉煤灰原灰的1.5-3倍，該硅鈣渣類似氧化鋁工業中的燒結法赤泥，如何消納處置這些新渣面臨更大困難。

利用粉煤灰、煤矸石這些固廢制備氧化鋁，不僅能帶來巨大的經濟效益，而且緩解了資源緊張和粉煤灰煤矸石固廢帶來的環境污染壓力。因此，研究更優化工藝技術，利用粉煤灰、煤矸石等固廢資源化回收有價值元素，具有重要的社會價值和經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種利用固廢制備高白高純氫氧化鋁的方法及系統，回收粉煤灰、煤矸石等固廢中的鋁元素資源，實現粉煤灰、電石渣等固廢資源化，有利于環境保護。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用固廢制備高白高純氫氧化鋁的方法，包括如下步驟：首先原料粉碎形成預粉料，預粉料再經生料配制、胚料成型得到胚料，胚料經胚料燒結得到熟料，然后熟料進行熟料溶出得到漿液，漿液再進行漿液脫硅、碳分反應、氫鋁分離和干燥制備高白高純氫氧化鋁；其中，

原料包括含鋁固廢、含鈣固廢、煤粉和純堿；原料粉碎包括對原料進行粉碎至工藝控制細度；

胚料燒結為程序升溫焙燒胚料，焙燒溫度范圍為800-1100℃。

進一步的，含鋁固廢包括粉煤灰、煤矸石。

進一步的，胚料燒結為自熱式胚料燒結，所述自熱來源于煤矸石和煤粉。

進一步的，含鋁固廢、含鈣固廢、煤粉和純堿進行粉碎處理至同等物料細度。

進一步的，胚料燒結前還包括對胚料進行程序升溫干燥，干燥溫度范圍為50-800℃。

進一步的，胚料燒結后還包括胚料在完成焙燒后按照程序降溫冷卻，冷卻溫度范圍為1100-40℃。

進一步的，所述程序升溫為按照設定升溫速度和處理時間進行溫度控制，所述程序降溫為按照設定降溫速度和處理時間進行溫度控制。