[发明专利]一种从含铝的酸处理液制备硫酸铝的方法

说明书

本发明提供一种从含铝的酸处理液制备硫酸铝的方法，该方法包括：(1)对含铝的酸处理液进行凝胶化，过滤分离得到凝胶和凝胶滤液；(2)在凝胶滤液中加入浓硫酸，一次盐析结晶得到粗硫酸铝；(3)将粗硫酸铝加水溶解，过滤得到硫酸钙和除钙滤液；(4)在除钙滤液中加浓硫酸，二次盐析结晶得到高纯硫酸铝；(5)将二次盐析结晶滤液蒸发提浓，得到高纯硫酸钠沉淀。本发明针对矿物的酸处理废液，尤其是煤炭酸碱除灰法的酸处理废液，开发了一种综合处理和资源化利用方法。采用该技术，可以有效提取氧化铝和制备硫酸铝，满足市场需要。具有非常好的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及一种从含铝的酸处理液制备硫酸铝的方法。

背景技术

煤炭相对丰富、石油和天然气相对贫乏的能源结构，决定了中国能源消费以煤炭为主。电煤和炼焦煤是煤炭的主要用途，其他用途还包括化工、建材用煤等。虽然煤炭在一次能源消费占比中近年来呈下降趋势，2015年消费总量仍有39.65亿吨，占比超过62.3％。在未来的几十年内，煤炭的作为国家一次能源消费主体的现状不会发生根本改变。

中国煤炭种类复杂，煤质总体较差，灰分偏高，经过多年开采，煤质不断下降。对煤炭精制，尤其是生产高附加值的低灰煤炭，主要有化学法和物理法。化学法是通过化学药剂和煤中组分进行化学反应的方法。常规酸碱法是应用最广泛的方法，使碱和煤中矿物进行反应，用酸浸取形成的无机化合物，经过滤洗涤与煤中有机质分离。物理法主要有OTP法和油团聚—浮选法，均利用煤中有机质和无机矿物亲油疏水性的差异。将原料煤细磨达到单体解离，借助烃类等中性油作桥连液和剪切力作用，将亲油细粒有机质团聚，使亲水矿物颗粒分散悬浮在水中，再通过筛分、离心或浮选等方式分离、洗涤、干燥、回收。此外，煤炭物理法深度除灰还涉及电选工艺，但除灰效率难以稳定达到超纯煤的品质要求。

近年来，有关煤炭除灰精制的技术，主要可以分为：煤炭物理分离除灰方法，如中国专利申请201710999607.9(一种利用无烟煤物理法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请201610166372.0(一种超纯煤的制备工艺)、中国专利申请201110195118.0(一种煤炭深度净化系统及方法)、中国专利申请97116584.X(煤炭深度物理脱灰脱硫工艺)、中国专利申请201210259309.3(选煤厂煤泥制备精细水煤浆的方法)、中国专利申请200420052870.5(超精煤浮选机)；煤炭化学除灰方法，如中国专利申请201710999565.9(一种利用无烟煤物理-化学法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请201710999573.3(一种利用无烟煤化学法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请00380102494.4(煤的脱矿物质方法)，中国专利申请03262744.0(煤酸反应脱硫去灰装置)，中国专利申请201010513009.4(从煤加工中除灰以避免现场的大量氟化氢)，中国专利申请201010131521.2(用于提高燃煤发电设备的联合循环效率的脱水系统和过程)；煤炭溶剂萃取方法，如中国专利申请201110373648.X(一种热萃取煤的方法)、中国专利申请201510979337.6(一种有效提高煤热萃取收率的方法)、中国专利申请201020524863.6(一种制备超纯煤的设备)、中国专利申请200810019409.2(一种煤全组分族分离的温和化工艺)、中国专利申请200910076672.X(一种煤炭液化方法)。

综上所述的各种方法，煤炭除灰精制，传统物理法简单易行，但适应性差，除灰效率较低。化学法适应性强，除灰效率高，但伴随除灰废液的处理问题。虽然在中国专利申请201010131521.2(用于提高燃煤发电设备的联合循环效率的脱水系统和过程)中对于处理氢氟酸法除灰的废水，提出了节能的反渗透膜处理技术，但未能给出资源化利用方案。尤其是对于应用最为广泛的常规酸碱法，当前仍缺乏废液处理和资源化利用的方案。