[发明专利]一种粉煤灰盐酸法生产氧化铝并回收稀土元素的方法

权利要求书

1.一种粉煤灰盐酸法生产氧化铝并回收稀土元素的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)粉煤灰预除杂：将粉煤灰与质量浓度1-3％的稀盐酸混合浸出，经固液分离得到稀酸浸出液和预除杂粉煤灰的滤饼；

2)溶出：将步骤1)得到的预除杂粉煤灰用盐酸溶液进行酸浸溶出，得到酸溶后产物，经固液分离和洗涤，得到氯化铝酸浸液和残渣；

3)蒸发浓缩：将步骤2)得到的氯化铝酸浸液蒸发浓缩，得到氯化铝质量浓度22％-27％的浓缩液；

4)盐析结晶I：将步骤3)得到的所述浓缩液进行盐析结晶I，得到六水氯化铝晶体I和盐析母液I；

将所述盐析母液I蒸发浓缩得到浓缩液，并经盐析结晶III得到所述六水氯化铝晶体III和盐析母液III；优选的，在进行所述盐析结晶I之前，将所述将所述六水氯化铝晶体III与所述步骤3)得到的所述浓缩液混合溶解得到氯化铝溶液，再进行所述盐析结晶I；

5)洗涤和溶解：将步骤4)得到的所述六水氯化铝晶体I用洗涤液洗涤，洗涤后进行固液分离，得到洗后液I和洗涤后的六水氯化铝晶体I；将所述洗涤后的六水氯化铝晶体I用质量浓度10％～15％的盐酸溶液溶解，得到氯化铝溶液；

6)盐析结晶II和洗涤：将步骤5)得到的所述氯化铝溶液进行盐析结晶II，经固液分离得到六水氯化铝晶体II和盐析母液II；将所述六水氯化铝晶体II用盐酸溶液洗涤，得到洗后液II；

7)焙烧：将步骤6)中洗涤后的六水氯化铝晶体II进行焙烧，得到氧化铝产品；

8)溶剂萃取：将步骤4)中所述盐析母液III蒸发结晶，得到六水氯化铝晶体IV，将六水氯化铝晶体IV用水溶解为氯化铝溶液，用溶剂萃取回收其中的稀土元素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述稀盐酸中的HCl与所述粉煤灰的质量比为0.02～0.1，优选0.05～0.07；步骤1)的浸出温度为20～100℃优选50～90℃，浸出时间为0.1～2h优选0.5～2.0h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述酸浸溶出所用的盐酸溶液的质量浓度为19％-21％，且该盐酸溶液中HCl与粉煤灰中氧化铝的摩尔比为4∶1～9∶1；酸浸溶出的反应温度为100℃～200℃，反应压力为0.1～2.5MPa，反应时间为0.5h～4h。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述盐析结晶I、步骤6)中所述盐析结晶II和步骤4)中所述的盐析结晶III，分别通过向体系中通入氯化氢气体来进行盐析结晶，盐析结晶温度为20℃～80℃，优选50℃～70℃；通入氯化氢气体后，氯化铝溶液酸度控制为26％～31％，优选27％～30％；所述氯化氢气体的纯度为90％～99％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)中，将所述洗后液I进行盐酸解析，得到的解析后母液作为所述步骤2)进行酸浸溶出所用的盐酸溶液。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤5)中，进行所述洗涤时，所述六水氯化铝晶体I与所述洗涤液的质量比例为0.33～2.0；步骤5)中，所述洗涤后的六水氯化铝晶体I与所述质量浓度10％～15％的盐酸溶液的质量比例为1.4:1～1.7:1；

优选的，将步骤6)中得到的所述洗后液II和所述盐析母液II的混合液作为步骤5)中的所述洗涤液使用。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤6)中，所述六水氯化铝晶体II用盐酸溶液洗涤时，晶体与盐酸溶液的质量比例为1/3～2/1。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤7)中，将焙烧产生的烟气用水吸收得到盐酸溶液，优选吸收得到的盐酸溶液质量浓度为27％～31％，并将该盐酸溶液用于步骤6)中，作为洗涤所述六水氯化铝晶体II的盐酸溶液使用。