[发明专利]一种粉煤灰综合利用的方法

说明书

本发明公开了一种粉煤灰综合利用的方法，属于粉煤灰资源化利用技术领域。该方法首先将粉煤灰加水磨细得到矿浆，再通过浮选分离出碳，得到粉煤灰尾矿浆；尾矿浆经磁选分离，得到含大量铁的磁性物料铁精矿，非磁性物料再采用硝酸浸出工艺处理；浸出液在酸性条件下加双氧水氧化二价铁，生成Fe(OH)₃沉淀析出，过滤后滤液通过萃取工艺提取钪、镓、锗、镓稀有金属；净化后的硝酸铝溶液经蒸发浓缩得到硝酸铝结晶，煅烧后即得到氧化铝，煅烧产生的氮氧化物气体经硝酸吸收装置再生硝酸返回浸出回用。该方法中酸无需用于大量铁的浸出，具有酸耗低，浸出液杂质含量低，除杂成本低，浸出剂硝酸可再生循环回用，对设备要求低，工艺简单等优点。

技术领域

本发明属于粉煤灰资源化利用技术领域，具体涉及一种粉煤灰综合利用生产氧化铝的方法。

背景技术

目前，我国的火力发电及北方取暖厂还是会使用煤炭，产生大量的粉煤灰。粉煤灰广泛应用于建工、建材、冶金、化工、环保、回填、高性能陶瓷材料等工业领域，同时还可应用于改良土壤、造田等农业领域。粉煤灰中含有大量的氧化铝、二氧化硅、铁以及镓、锗等稀有金属，而我国的铝资源非常缺乏，所以粉煤灰的资源化利用具有重要的研究意义及广阔的市场前景。

从粉煤灰中提取氧化铝的方法可以分为酸法和碱法。碱法回收工艺成熟，但工艺流程长，回收成本高。酸法目前有盐酸法与硫酸法，粉煤灰中铁含量较高，现有的酸法回收工艺，酸直接浸出粉煤灰，粉煤灰中的铁几乎全部进入浸出液中，酸耗高，浸出成本高，浸出液中铁杂质含量高，除杂成本高。此外，盐酸浸出工艺过程中，氯化氢酸性气体易挥发、设备腐蚀严重，特别是加压浸出设备需要特殊材质，投资成本高；而采用硫酸法浸出，则具有浸出温度高，压力大，浸出设备的安全性要求较高等缺点。

因此，开发一种对设备要求低、工艺简单且能耗低的粉煤灰综合利用生产氧化铝的方法具有重要的研究价值。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种粉煤灰综合利用生产氧化铝的方法，该方法具有酸耗低、浸出剂硝酸可再生循环回用，以及浸出液杂质含量低、除杂成本低、设备要求低、工艺简单等优点。

为解决上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种粉煤灰综合利用生产氧化铝的方法，包括以下步骤：

(1)将粉煤灰加水后磨细，得到矿浆，将所述矿浆泵入浮选机，将粉煤灰中的碳以浮选的方式选出，得到粉煤灰尾矿浆；

(2)将上述粉煤灰尾矿浆经磁选分离，得到非磁性物滤渣和含铁渣；

(3)向上述非磁性物滤渣中加水浆化，再加入硝酸充分搅拌后得到混合物料；

(4)将上述混合物料加入反应釜中，进行加压浸出反应，待充分反应后过滤，得到滤液和二氧化硅渣；

(5)向上述滤液中加入双氧水，调节溶液的pH值至2.5-3.5，充分反应后过滤，得到除杂后硝酸铝溶液和铁渣，将所述硝酸铝溶液经树脂吸附除去钙、镁杂质，再经树脂吸附钪、镓、锗，得到净化后的硝酸铝溶液和钪、镓、锗稀有金属；

(6)将上述净化后的硝酸铝溶液进行蒸发浓缩，得到硝酸铝晶体；

(7)将上述硝酸铝晶体熔解后泵入蓄热式循环气态分解炉内，与高温循环气体接触，进行分解，得到氧化铝和氮氧化物气体；

(8)将上述体积分数10％的氮氧化物气体引入硝酸吸收装置，经吸收后得到新的硝酸，返回步骤(3)回用。

进一步的，步骤(1)中所述粉煤灰经球磨磨细至100目以下，所述矿浆的质量百分浓度为15-45％。

进一步的，步骤(1)中浮选选出的碳作为燃料用于产生蒸汽，用于项目加热用。