一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112919512A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110223698.3(22)申请日2021.03.01(71)申请人贵州遵义金山磨料有限公司地址563100贵州省遵义市播州区龙坪镇龙坝居申请人贵州大学(72)发明人邹建飞王干干陈朝轶李军旗兰苑培王林珠张元鑫(74)专利代理机构北京中仟知识产权代理事务所(普通合伙)11825代理人田江飞(51)Int.Cl.C01F7/02(2006.01)C01D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法(57)摘要本发明公开了一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，包括如下步骤：1)将棕刚玉除尘灰和焦硫酸钾或硫酸氢钾混合，并研磨，经焙烧得熟料；2)熟料用水溶解，液固分离得含铝钾硫酸盐溶液和富硅渣；3)利用硫酸铝和硫酸钾溶解度的不同，通过蒸发结晶分别获得硫酸铝和硫酸钾；4)硫酸铝经焙烧得氧化铝产品，从而实现了棕刚玉除尘灰中钾和铝的回收。本发明具有工艺简单，铝和钾回收率高，回收成本低的特点。CN112919512ACN112919512A权利要求书1/1页1.一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将棕刚玉除尘灰和焦硫酸钾、硫酸氢钾或浓硫酸混合，并研磨，经焙烧得熟料；2)熟料用水溶解，液固分离得含铝钾硫酸盐溶液和富硅渣；3)利用硫酸铝和硫酸钾溶解度的不同，将含铝钾硫酸盐溶液通过蒸发结晶分别获得硫酸铝和硫酸钾；4)硫酸铝经焙烧得氧化铝产品，从而实现了棕刚玉除尘灰中钾和铝的回收。2.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤1)中，棕刚玉除尘灰中的氧化铝和焦硫酸钾、硫酸氢钾或浓硫酸的摩尔比为1:3‑8。3.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤1)中，焙烧温度210‑380℃，焙烧时间30‑360min。4.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤2)中，熟料用水溶解的温度为20‑100℃，溶解时间为30‑180min，液固比为3‑15。5.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤3)中，蒸发结晶是先将蒸发结晶温度升至80‑100℃，蒸发浓缩析出硫酸钾晶体，直至硫酸铝浓度达到731‑890g/L,然后加入新的含铝钾硫酸盐溶液，温度降至室温后，收集结晶的硫酸铝，然后重复上述步骤，可达到铝钾分离的目的。6.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤4)中，硫酸铝焙烧温度为770‑950℃。7.根据权利要求1所述的利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤4)中焙烧附产的热三氧化硫气体与步骤3)制得的部分硫酸钾反应，实现焦硫酸钾或硫酸氢钾的再生，重新用于棕刚玉除尘灰的处理。2CN112919512A说明书1/5页一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法技术领域[0001]本发明涉及一种棕刚玉除尘灰中有价组元回收的方法，特别是一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法。背景技术[0002]在棕刚玉冶炼过程中会产生大量尘埃物质，如不能有效处理将造成严重的空气污染，目前棕刚玉生产企业主要以收集堆积的方式减轻其对空气和水体的污染，不能对其进行有效利用。[0003]由于冶炼原料来源和冶炼工艺的不同，棕刚玉除尘灰的成分也较为复杂，主要成分包括40％左右的二氧化硅，20‑30％的氧化铝以及10‑20％的氧化钾，如果可以有效回收其中的铝和钾，并让硅在残渣中富集，不仅可以解决棕刚玉除尘灰堆积污染问题，还可以提高产品附加值。关于从棕刚玉除尘灰中回收有价组元，研究者们已进行了大量的探索。[0004]公告号CN103060573A专利公布了一种“含镓与钾的刚玉冶炼除尘灰中有价成分的综合回收工艺”，刚玉除尘灰通过预处理、酸浸、中和、碱溶、种分与电解等工序综合回收金属镓、钾和氢氧化铝等成分，但由于操作步骤繁多，酸浸后需要中和后再碱溶，导致碱耗过大等问题，限制其大规模工业化应用。[0005]而单独针对棕刚玉除尘灰中钾的回收已有报道，其是通过直接将棕刚玉除尘灰水浸，将其中的钾溶解在水中，然后进行固液分离，这种方式虽然简单且低能耗，并且能够分离出部分钾元素，但是钾的溶出率并不高，并且不能实现铝的回收，在实际的工业生产中并不具备推广的价值。发明内容[0006]本发明的目的在于，提供一种利用棕刚玉除尘灰制备氧化铝和硫酸钾的方法。本发明具有工艺简单，铝和钾回收率高，回收成本低的特点。[0007]本发