[发明专利]一种煤矸石中高效提取铝铁钛的方法

摘要

本发明公开了一种煤矸石中高效提取铝铁钛的方法，属于煤系固体废弃物资源化利用技术领域，煤矸石经干燥、粉磨后用于中和干法酸浸熟料的溶解液，中和终点酸浓度或pH值根据酸浸溶解出物中氧化钛含量确定；中和反应过滤后的中和滤液用于分离铝、铁或铝、铁钛，中和滤渣不用洗涤，干燥后直接加酸混合，在箱式电阻炉中进行酸浸反应，反应结束后经溶解、过滤、洗涤，滤液用新鲜煤矸石中和，循环重复上述操作，本发明方法利用率高，铝、铁、钛等溶出率高，铝收率＞95%，铁收率＞97%，钛收率＞85%，为组成复杂的煤矸石高效提取酸溶物提供一种新的工艺技术，为铝、铁、钛产品开辟了新的原料资源，可实现煤矸石高附加值利用。

主权项

一种煤矸石中高效提取铝铁钛的方法，其特征在于包括如下具体步骤：（1）取煤矸石干燥、粉磨后过80目筛，筛余量小于5wt%，备用；（2）粉磨筛分后的煤矸石与浓度为98wt%的硫酸混合成球，然后置于250℃下反应1h制得熟料，添加熟料质量4倍、浓度为10 wt%的硫酸溶液进行溶解，反应温度为90℃，反应时间1h，过滤得干法酸浸溶解液和溶解渣，溶解渣经三次洗涤后用作提硅原料，最初的洗涤液为用水配制的、含硫酸10wt%的溶液及清水，每次洗涤用量相当于熟料质量的4倍，洗涤后溶液分别标记为一、二、三洗液，作为后续干法酸浸时的溶解液及循环洗涤液使用；在酸浸溶解液加入步骤（1）煤矸石进行中和反应，反应温度为80‑90℃，当干法酸浸溶解液中氧化钛浓度＜10g/L时，控制中和反应终止pH为1.5‑2.5，中和滤液用于离铝铁；若氧化钛浓度≥10g/L，则控制反应终止时的游离酸浓度在5‑10wt%过滤，中和滤液用于分离铝铁及钛；中和滤渣经干燥后用作后续干法酸浸原料； （3）用步骤（2）的中和滤渣与浓度为98wt%的硫酸混合成球，然后将球体置于200‑300℃下反应1h制得熟料；（4）在步骤（3）熟料中添加熟料质量3‑4倍、硫酸浓度调至5‑10 wt %的一洗液，在80‑90℃反应1h进行溶解，过滤制得干法酸浸溶解液，其中制备熟料时的中和滤渣与98%的硫酸的质量比为0.8‑1.2；（5）步骤（4）的干法酸浸溶解液加入步骤（1）煤矸石进行中和反应，并根据溶解液中钛含量控制反应终点，反应条件和控制方法同步骤（2），反应结束过滤，中和滤液用于分离铝铁或用于分离铝铁及钛，中和滤渣不用洗涤，干燥后作干法酸浸原料，按步骤（3）‑（6）进行循环反应；（6）步骤（4）的溶解渣分别用步骤（2）的二洗液、三洗液及清水洗涤，用量为熟料质量的3倍，洗涤后的洗液分别标记为一、二、三洗液，用于后续熟料溶解和循环洗涤使用，用于循环步骤（6）作为一洗液的二洗液需将硫酸浓度调至5‑10wt%再使用。