[发明专利]新型粉煤灰提取氧化铝工艺

说明书

技术领域

本发明涉及粉煤灰的精细化综合利用的技术，特别涉及一种以粉煤灰为原料提取氧化铝的新型工艺。 

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂发电过程中的废弃物，由于我国有丰富的煤炭资源，电力工业是以煤炭发电为主，随着电厂规模的不断扩大，废弃物粉煤灰排放量成倍增长，不仅占用了大量的土地，而且还对人类的生存环境造成了严重污染。针对粉煤灰中主要含有AI₂O₃、SiO₂、Fe₃O₄的特点，综合利用粉煤灰，让粉煤灰变废为宝具有重要的意义。 

世界各国在粉煤灰综合利用方面：主要是提取粉煤灰中的AI₂O₃，而提取粉煤灰用于工业化生产工艺的只有石灰石烧结工艺。石灰石烧结工艺在原料配比方面，是以CaO∶AI₂O₃＞1、CaO∶SiO₂≥2进行配料的，在1340～1450℃下使CaO和粉煤灰中AI₂O₃反应生成铝酸钙，然后再加入Na₂CO₃溶液的条件下，发生置换反应生成铝酸钠。铝酸钠在经过脱硅、碳化、分解等程序后生成产品AI₂O₃。 

现有技术的石灰石烧结工艺：由于是在1340～1450℃下进行烧结反应的，在原料配比方面配入了大量的石灰石，所以，相对来讲存在工艺流程复杂、设备投资大、能耗高、生产成本高、产生的残渣量大等不利因素。 

本发明内容 

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种新型粉煤灰提取氧化 铝的工艺，该工艺操作简单，成本低，无污染，氧化铝提取率高，安全且节能。 

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，本发明所提供的新型粉煤灰提取氧化铝工艺包括下述步骤： 

1)把粉煤灰加入到磁选机内，通过磁选分离提取出黑色产品Fe₃O₄和不含Fe₃O₄的粉煤灰； 

2)把通过磁选机分离后的粉煤灰和熟石灰、氢氧化钠溶液进行配料； 

3)把粉煤灰、熟石灰、氢氧化钠溶液加入到搅拌装置内，在敞口、室温下搅拌均匀；

4)把搅拌混合后的灰浆用喷枪喷到外加热回转窑内，在460℃-500℃下运行20～30分钟； 

5)从外加热回转窑内运行出来的固体混合物，直接进入由硅钙渣洗液或氢氧化铝洗液组成的水解搅拌装置内，进行水解，同时并添加3-6％Na₂CO₃，搅拌装置转速控制在≥120转/分钟范围内，在常压、自温下搅拌30～40分钟，经过滤后得到粗铝酸钠溶液和由硅钙渣组成的固体混合物； 

6)把粗铝酸钠溶液加入到脱硅装置内，在粗铝酸钠溶液中加入1-3克/LCa(OH)₂，搅拌装置转速控制在90～110转/分钟，粗铝酸钠溶液温度控制在85℃～95℃的范围内进行常压脱硅，2～3小时后停止搅拌，经过滤后得到Na₂O∶AI₂O₃摩尔比MR＝1.45～1.65，硅量指数A/S＞250的铝酸钠溶液和3CaO.AI₂O₃.xSiO₂.yH₂O的固体； 

7)把脱硅后的铝酸钠溶液通过叶滤机进行精滤，精滤后的铝酸钠溶液进入晶体分解槽内，在添加晶种的条件下进行分解，分解后得到固体AI(OH)₃和循环母液； 

8)通过分解后的混合物经过滤，得到固体AI(OH)₃和循环母液，固体AI(OH)₃在经过洗涤、煅烧程序后可得到产品AI(OH)₃和AI₂O₃。 

在第2)步骤中所述的配料是这样进行的：磁选机分离后的粉煤灰和熟石灰、氢氧化钠溶液按Na₂O∶AI₂O₃摩尔比MR＝1.26、CaO∶SiO₂＝1.86进行配 料。 

在上述第5步骤中所述的硅钙渣固体混合物在经洗涤及其它程序处理后，可制成水泥及其它产品。