一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法.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CN106966415A(43)申请公布日2017.07.21(21)申请号201710197423.0(22)申请日2017.03.29(71)申请人西安航天动力试验技术研究所地址710100陕西省西安市航天基地航天西路289号(72)发明人徐涛兰海平杨超李宁季增宝张建宁张瑞华(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人汪海艳(51)Int.Cl.C01F7/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法(57)摘要本发明涉及一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，向煤粉炉粉煤灰中加入硫酸铵活化后进行高温煅烧得到活化后粉煤灰熟料，加入盐酸加热溶出后，得到氯化铝溶出液；向溶出液通入氯化氢气体进行结晶，固液分离-洗涤得到高纯度六水氯化铝晶体和废酸液，晶体煅烧生成冶金级氧化铝。废酸加入氯化钙或氯化镁等无机盐氯化物，加热萃取蒸馏回收盐酸和氯化氢气体，回用于溶出和结晶工序，焙烧-煅烧活化时产生尾气经吸收-结晶生成硫酸铵，实现物料循环利用；所得富含二氧化硅固体残渣可用于生成白炭黑或建筑用材料等。本发明实现了煤粉炉粉煤灰减量化再利用，物料实现全循环利用，所得氧化铝产品纯度一级冶金级氧化铝质量标准，且提取率高达84.6％～90.4％。CN106966415ACN106966415A权利要求书1/1页1.一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：向煤粉炉粉煤灰中加入硫酸铵焙烧；焙烧后再经高温煅烧得到活化后的粉煤灰熟料；步骤二：将活化后的粉煤灰熟料用盐酸加热溶出，固液分离，并用水洗涤固体，收集液相得到氯化铝粗液；步骤三：向氯化铝粗液中通入氯化氢气体，静置结晶析出六水氯化铝晶体，固液分离，用浓盐酸洗涤晶体除去杂质离子，得到高纯度六水氯化铝晶体和废酸液；步骤四：煅烧六水氯化铝晶体生成冶金级氧化铝。2.根据权利要求1所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：步骤四煅烧产生的尾气氯化氢气体和水蒸气直接通入步骤三的废酸液中。3.根据权利要求2所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：还包括步骤五：向废酸液中加入无机盐氯化物，加热、萃取、蒸馏回收为盐酸和氯化氢气体，回收的盐酸经处理可回用于步骤二，氯化氢气体则经干燥直接回用于步骤三。4.根据权利要求3所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤五中：无机盐氯化物为氯化钙、氯化镁、氯化钠或氯化钾。5.根据权利要求1至3任一所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤一中：煤粉炉粉煤灰中氧化铝和硫酸铵摩尔比为1：(3～8)，焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为0.5～3h；煅烧温度为600～900℃，煅烧时间为0.5～5h。6.根据权利要求1至3任一所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤一中：将焙烧、煅烧产生的尾气氨气和三氧化硫通入水中吸收，经结晶生成硫酸铵回用。7.根据权利要求1至3任一所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤二中：所用盐酸浓度为20％～35％，粉煤灰熟料和盐酸的质量比为1：(3～10)，溶出温度为90～150℃，溶出时间为0.5～3h，洗涤液水的质量为粉煤灰质量的0.5～2倍。8.根据权利要求1至3任一所述的所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤三中：进行六水氯化铝结晶时，控制温度为20～45℃，结晶终点为反应后溶液中盐酸浓度为36％～40％；反应完全后静置老化1～10h，固液分离后洗涤液为浓盐酸(～37％)，洗涤液用量为粉煤灰质量的1～3倍。9.根据权利要求1至3任一所述的一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法，其特征在于：所述步骤四中：晶体煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为0.5～3h。2CN106966415A说明书1/4页一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法技术领域[0001]本发明涉及煤粉炉粉煤灰处理技术领域，尤其涉及一种酸法提取煤粉炉粉煤灰中氧化铝的工艺方法。背景技术[0002]粉煤灰是煤燃烧后产生的固体废弃物，排放量巨大，据统计我国2015年年排放量高达6.2亿吨，预计到2020年我国粉煤灰总堆积量将达到30多亿吨，其堆积占地和流失形成的空气水质污染、土地沙化碱化等问题已对人类及环境产生了较大影响。氧化铝是粉煤灰中具备精细化利用价值的主要成分，特别是我国陕西、山西、内蒙古等省份煤炭燃烧产生的高铝粉煤灰，其氧化铝质量分数平均在40％以上，相当于中等品位铝土矿，现已探明国内高铝煤炭资源