[发明专利]一种基于铝灰和石煤灰渣制备钒铝合金的方法

摘要

本发明公开了一种基于铝灰和石煤灰渣制备钒铝合金的方法，属于冶金领域。本发明首先利用铝灰中丰富的铝，将其提取制备高纯度氧化铝，随后从石煤灰渣中制备含有钒的溶液，再将高纯度氧化铝与其进行溶解混合，使铝和钒充分溶解，最后将其沉淀，并辅以引燃剂，从而得到基于铝灰和石煤灰渣制备钒铝合金的方法。实例证明，本发明操作简便，工艺更加环保，利用铝灰和石煤灰为原料，降低了生产成本，实现了废物利用，且制得的钒铝合金均匀性好，V元素含量易于掌握，杂质含量低，纯度高达98％以上。

主权项

一种基于铝灰和石煤灰渣制备钒铝合金的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取铝灰放入100℃的烘箱中烘烤40～50min后，将其取出放入粉碎机中进行粉碎，过200目标准筛，随后按质量比3:2:3，将所得的颗粒与氯化钙、100目冰晶石放入混合机中混合均匀，再将混合物放入容器中并向其中加入质量分数为30％氯化钾溶液浸泡混合物；（2）将上述容器移至微波微波反应器中20～30min，再把容器取出进行减压过滤，所得的过滤物放入风干机中风干，随后风干后的过滤物放入600～700℃的煅烧炉中煅烧30～40min后，随炉冷却至室温，然后将其取出放入粉碎机中进行粉碎，过150目标准筛，按料液比1:2，将过筛后的颗粒与质量分数为75％硫酸溶液在容器中进行混合；（3）使用搅拌器以200r/min对上述容器中混合物进行搅拌1～2h，随后向其中加入碳酸氢铵直至无沉淀产生，再进行过滤，收集过滤物放入烘箱中烘干，备用；（4）取石煤灰渣使用水冲洗3～5次，将其放入烘箱中烘干，随后放入粉碎机中进行粉碎，过100目筛，把过筛后的颗粒放入球磨机中，再向球磨机中加入过筛后颗粒质量20～23％碳酸钠、过筛后颗粒质量8～12％氯化钙及过筛后颗粒质量3～8％氟化钙，球磨3～5h；（5）将上述所得的球磨混合物放入800～850℃的煅烧炉中煅烧1～2h，再随炉冷却至室温，然后将其取出放入粉碎机中进行粉碎，过100目筛，把过筛后颗粒放入容器中，按固液比1:2，向容器中加入0.32mol/L的硫酸溶液，在25℃下，以200r/min的速度搅拌20～30min，随后过滤收集过滤液；（6）将所得过滤液通过D152阴离子交换树脂进行吸附，吸附饱和后使用质量分数为35％盐酸对D152阴离子交换树脂进行冲洗，直至出来的水为澄清液，然后再使用质量分数为10％氢氧化钠溶液进行洗脱，最后用去离子水再洗脱2～3遍， 收集洗脱液；（7）向上述洗脱液中在不断搅拌状态下加入2.0mol/L碳酸氢铵溶液，直至无沉淀产生，过滤收集滤液，然后按照固液比1:8，将步骤（3）烘干后过滤物与过滤液在容器中进行混合，随后在不断搅拌下向其中加入1.5mol/L氯化铵溶液直至无沉淀产生，过滤，烘干，得干燥沉淀物；（8）将上述所得干燥沉淀物与干燥沉淀物质量1～3％引燃剂氯酸钾混合均匀，然后将混合物放入挤压机中挤压成块，随后将所得的块状物放入反应容器中，向其中充入氩气排出空气，再升温至800～1200℃，熔融20～30min，淬水冷却， 即可得到钒铝合金。