一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法.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CN109111958A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201811062978.5C01F7/14(2006.01)(22)申请日2018.09.12(71)申请人中国科学院山西煤炭化学研究所地址030001山西省太原市迎泽区桃园南路27号(72)发明人王志青梅艳钢黄戒介房倚天张永奇宋双双李莉李翔宇聂伟余中亮刘哲语(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人刘宝贤(51)Int.Cl.C10J3/72(2006.01)C01F7/44(2006.01)C01F7/20(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法(57)摘要一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法是将高铝煤与含Na或K催化剂、含Ca催化剂混合，混合后得到负载催化剂的高铝粉煤，负载催化剂的高铝粉煤在高温下催化气化后，得到催化气化灰，通过直接浸取得到含铝粗液与Al浸出残渣，含铝粗液通过脱硅得到脱硅后的含铝溶液与脱硅残渣、脱硅后的含铝溶液进行碳分、再经过滤、洗涤制备氢氧化铝与碱金属碳酸盐溶液，Al浸出残渣与脱硅残渣进行高温水热反应脱碱金属，回收催化剂。本发明具有能耗低，成本低的优点。CN109111958ACN109111958A权利要求书1/1页1.一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于包括如下步骤：（a）将高铝煤与含Na或K催化剂、含Ca催化剂混合，混合后得到负载催化剂的高铝粉煤，负载催化剂的高铝粉煤在高温下催化气化后，得到催化气化灰；（b）催化气化灰通过直接浸取得到含铝粗液与Al浸出残渣；（c）含铝粗液通过脱硅得到脱硅后的含铝溶液与脱硅残渣、脱硅后的含铝溶液进行碳分、再经过滤、洗涤制备氢氧化铝与碱金属碳酸盐溶液；（d）Al浸出残渣与脱硅残渣进行高温水热反应脱碱金属，回收催化剂。2.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中含Na或K催化剂为Na或K的碱或碳酸盐，含Ca催化剂为Ca(OH)2、CaO或CaCO3。3.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中Na或K金属负载量为煤灰重量的0.8-1.6倍，以Ca/Si质量比为1.1-2.2添加金属Ca，Si是高铝煤中所含的Si。4.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中催化气化灰主要组成为偏铝酸盐、铝酸盐、低硅铝比的硅铝酸盐和硅酸钙。5.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（b）具体为：催化气化灰按液固质量比10-100，在40-150℃下通过0-5wt%(0%时为水)NaOH或Na2CO3水溶液浸取0.2-2h后，过滤得到含铝粗液与铝浸出残渣。6.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（c）脱硅具体为：含铝粗液通的脱硅是向含铝粗液中加入Ca(OH)2乳浊液，40-150℃下混合搅拌0.5-2h后，过滤得到脱硅后的含铝溶液与脱硅残渣，脱硅过程中Ca(OH)2添加量为含铝粗液中Si质量的2.6-3.9倍。7.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（c）中碳分、过滤、洗涤具体为：向含铝溶液通入CO2，碳分过程CO2通入量为溶液中碱金属摩尔含量的2-8倍，碳分温度为30-80℃，碳分后恒温保持0.5-2h，再经过滤、洗涤后得到氢氧化铝产品,所得的滤液经过加热、浓缩、结晶后得到碱金属碳酸盐。8.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（d）具体为：将步骤（b）产生的铝浸出残渣与步骤（c）产生的脱硅残渣按液固质量比10-100，在150-250℃下与水经高温水热反应2-20h后，过滤得到的滤液经过碳酸化后浓缩、结晶得到碱金属碳酸盐。2CN109111958A说明书1/7页一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法技术领域[0001]本发明属于煤灰的综合利用，具体涉及一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法。背景技术[0002]高铝煤中主要含铝矿物质为高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)和勃姆石(AlOOH)，作为潜在的氧化铝提供者和铝土矿替代者，从煤灰中提取氧化铝能够实现煤灰的资源化利用，同时大大减少煤灰对环境的潜在危害，因而，从煤灰中提取氧化铝具有重要意义，正成为多家科研单位与企业的研究重点。[0003]目前煤灰提取氧化铝的工艺较多，主要分为酸法、碱法和焙烧活化法。但主要以燃煤电厂燃烧灰为原料，燃烧过程中，煤中Al矿物质经过高温后生成反应性较差的莫来石、刚玉类物质