[发明专利]基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法

权利要求书

1.基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，物料混合：

(1)分别取高铝粉煤灰和焦煤，所述的焦煤中包括C和氧化硅，所述的高铝粉煤灰中包括氧化铝和氧化硅，按摩尔比，焦煤中的C：(高铝粉煤灰中的氧化铝+高铝粉煤灰中氧化硅+焦煤中氧化硅)＝(1.5～4):1

(2)将高铝粉煤灰、焦煤混合制成球团；

步骤2，氯化反应：

将球团加入到移动床反应器中，并向移动床反应器中通入氯气，进行氯化反应，获得固相产物和气相产物；其中，所述的氯气通入量为理论能使高铝粉煤灰中铝完全转化为AlCl₃，且使高铝粉煤灰中氧化硅+焦煤中氧化硅完全转化为SiCl₄的物质的量的1.1-2倍，所述的氯化反应温度为600～1400℃，反应时间为30～150min；所述的氯化反应过程中：

高铝粉煤灰中的莫来石与氯气反应生成氯化铝和氯化硅，高铝粉煤灰中的镁与氯气反应生成氯化镁进入渣中；

步骤3，冷凝：

氯化得到的气相产物首先降温至180℃以下，获得氯化铝；进一步降温至56℃以下，获得四氯化硅产品，尾气经加压得到氯气，氯气压缩成液氯，返回氯化过程循环使用；

步骤4，氧压转化：

将氯化铝引流至加压氧压转化炉，气相中氧气分压为0.2～5MPa，保持氯化铝为熔融态进行氧化反应，反应温度为200～1000℃，反应时间15～90min，向体系中熔融态氯化铝中通入氧气，使氯化铝转化为氧化铝和氯气，氯气返回氯化过程循环使用。

2.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤1(1)中，高铝粉煤灰包括组分及质量百分含量为Al₂O₃ 37-52％，MgO≤10％，SiO₂ 25-60％，Fe₂O₃≤10％，余量为杂质。

3.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤1(1)中，焦煤中包括组分及质量百分含量为C 83.6％，氧化硅4.3％，余量为杂质。

4.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤2中，获得的氯化镁渣作为除雪剂原料。

5.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤3中，获得的四氯化硅作为多晶硅或高纯二氧化硅生产的原料。

6.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤3中，经检测，高铝粉煤灰和焦煤中75％以上的氧化硅转化为四氯化硅。

7.根据权利要求1所述的基于氯化-氧压转化利用高铝粉煤灰制备氧化铝的方法，其特征在于，所述的步骤4中，氯化铝完全转化为氧化铝。